Aluminiumband für lithografische Druckplattenträger mit Wasser basierenden Beschichtungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Aluminiumlegierungsband für die Herstellung von Druckplattenträgern mit auf Wasser basierenden Beschichtungen, wobei das Aluminiumlegierungsband eine Dicke von maximal 0,5 mm aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung von aus dem Aluminiumlegierungsband abgetrennten Blechen für Druckplattenträger und ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbandes.

[0002] An Aluminiumlegierungsbändern für lithografische Druckplattenträger, welche beispielsweise aus Legierungen vom Typ AA1050, AA1100, AA3103, AlMg0,5 und weiteren hergestellt werden, werden nicht nur in Bezug auf den Dauereinsatz als Druckplattenträger hohe mechanische Anforderungen gestellt. Nach dem Aufrauen der Aluminiumlegierungsbänder, welche üblicherweise eine Dicke von maximal 0,5 mm aufweisen, werden diese mit Beschichtungen versehen, die photo- und/oder thermoempfindlich sind und so die Übertragung von zu druckenden Bildern oder Texten ermöglichen. Um den zunehmenden Anforderungen hinsichtlich einer möglichst geringen Umweltbelastung gerecht zu werden, werden zunehmend Wasser basierende Beschichtungen eingesetzt. Auf Wasser basierende Beschichtungen enthalten Wasser anstelle üblicherweise verwendeter organischer Lösungsmittel, um den Beschichtungsstoff auf dem Blech aufzutragen. Allerdings werden in der vorliegenden Erfindung auch Wasser enthaltende Beschichtungen unter diesem Begriff zusammengefasst. Die mindestens eine Wasser basierende Beschichtung wird auf das Aluminiumlegierungsband oder -blech aufgetragen, so dass nach dem Verdampfen des Wassers eine entsprechend photo- oder thermoempfindliche Schicht auf dem Aluminiumband bzw. dem daraus hergestellten Blech verbleibt. Beim Einsatz dieser Wasser basierenden Beschichtungen hat es sich gezeigt, dass verstärkt punktförmige Fehler in der Beschichtung auftreten und die entsprechenden Bereiche nicht mehr ordnungsgemäß belichtet und entschichtet werden konnten. Entsprechende Druckplattenträger sind für den späteren Einsatz nicht geeignet und somit Ausschuss. Dieses Phänomen wurde insbesondere bei CTP-Druckplattenträgern festgestellt, welche keinen Entwicklungsprozess unter Verwendung von Entwicklerchemikalien durchlaufen.

[0003] Hiervon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Aluminiumlegierungsband für die Herstellung von Druckplattenträgern mit einer auf Wasser basierenden Beschichtung vorzuschlagen, so dass punktförmige Beschichtungsfehler verhindert werden. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Verwendung des Aluminiumlegierungsbandes sowie ein Verfahren zur Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes vorzuschlagen.

[0004] DE-A-19823790 beschreibt ein Aluminium-Lithoband mit einer Oberflächen-strucktur aus ungerichteten, faserförmigen Vertiefungen.

[0005] Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die aufgezeigte Aufgabe für ein Aluminiumlegierungsband dadurch gelöst, dass das Aluminiumlegierungsband in einem unter Verwendung von Wasser als Schmiermittel präparierten Längsschliff Ätzfiguren mit kubischen Ätzangriff aufweist, deren Längserstreckung maximal 15 µm beträgt.

[0006] Es hat sich gezeigt, dass zwischen dem Auftreten von punktförmigen Fehlern auf mit Wasser basierenden Beschichtungen beschichteter Druckplattenträger und dem Auftreten von Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff mit einer spezifischen Längserstreckung bei der Präparation von Längsschliffen unter Verwendung von Wasser als Schmiermittel eine Korrelation besteht. Es wird davon ausgegangen, dass die bei der Präparation mit Wasser als Schmiermittel auftretenden Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff auf das Vorhandensein von Chlor-haltigen Bestandteilen, beispielsweise Chloride, im Aluminiumlegierungsband zurückzuführen sind. Erfolgt eine Beschichtung mit einer Wasser basierenden Beschichtung reagiert das Wasser mit dem vorhandenen Chlor zu Salzsäure, welche die typischen, kubischen Ätzfiguren in der Aluminiummatrix hinterlässt. Es wurde festgestellt, dass Ätzfiguren mit einer Längserstreckung von maximal 15µm nicht zu Oberflächenfehlern führen, welche das Druckbild der Druckplattenträger beeinflussen. Aus dem erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsband hergestellte Druckplattenträger mit einer auf Wasser basierenden Beschichtung weisen daher keine Fehler im Druckbild auf. Das Vorhandensein von Ätzfiguren mit größerer Längserstreckung führt automatisch zum Auftreten von Fehlern in den Druckplatten.

[0007] Eine weitere Steigerung der Prozesssicherheit kann dadurch gewährleistet werden, dass das Aluminiumlegierungsband in einem mit Wasser als Schmiermittel präparierten Längsschliff Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff mit einer Längserstreckung von maximal 10 µm, besonders bevorzugt maximal 5 µm aufweist. Je kleiner die Ätzfiguren mit kubischen Ätzangriff, desto geringer sind die im Aluminiumlegierungsband verbliebenen Chlormengen und damit auch die Wahrscheinlichkeit zur Ausbildung von Druckfehlern.

[0008] Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbandes beträgt die Anzahl der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff auf 1000 mm² maximal 350. Die Begrenzung der Anzahl der Ätzfiguren pro 1000 mm² führt dazu, dass die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere dichtbenachbarte Ätzfiguren zu einem Druckfehler führen verringert wird.

[0009] Druckplattenträger müssen spezifische Eigenschaften erfüllen. Hohe Dauerfestigkeiten aber auch eine gewisse Flexibilität gewährleisten eine hohe Anzahl an Drucken mit einer Druckplatte. Über die Legierungszusammensetzung können diese Ziele erreicht werden. Hierzu wird der Aluminiumlegierung vorzugsweise Magnesium, Mangan und Silizium zulegiert. Das Aluminiumlegierungsband kann daher gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch weiter verbessert werden, dass das Aluminiumlegierungsband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-% besteht:

		Mg	≤	1 %,
		Mn	≤	0,6 %,
		Fe	≤	1 %,
0,05 % ≤	≤	Si	≤	0,5 %,
		Cu	≤	0,04 %,
		Ti	≤	0,04 %,

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

[0010] Bevorzugt kann das Aluminiumlegierungsband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen bestehen:

0,05	%	≤	Mg	≤	0,3	%,
			Mn	≤	0,3	%,
0,4	%	≤	Fe	≤	1	%,
0,05	%	≤	Si	≤	0,5	%,
			Cu	≤	0,04	%,
			Ti	≤	0,04	%,

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

[0011] Eine weitere Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Aluminiumlegierung des Aluminiumlegierungsbandes die folgenden Legierungsbestandteile in Gew.-% aufweist:

0,1	%	≤	Mg	≤	0,6	%,
			Mn	≤	0,05	%,
0,3	%	≤	Fe	≤	0,4	%,
0,05	%	≤	Si	≤	0,25	%,
			Cu	≤	0,04	%,
			Ti	≤	0,04	%,

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

[0012] Bevorzugt weist das soeben genannte alternative Aluminiumlegierungsband einen Mg-Gehalt von 0,1 Gew.-% - 0,3 Gew.-% bzw. 0,3 Gew.-% - 0,6 Gew.-% auf. Die Höheren Mg-Gehalte von 0,3 Gew.-% bis 0,6 Gew.-% sind für Aluminiumlegierungsbänder vorgesehen, welche im Betrieb eine höhere Festigkeit und Biegebeständigkeit bereitstellen sollen. Die Begrenzung des Mg-Gehaltes von 0,1 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% führt zu einer hohen Biegewechselbeständigkeit, thermischen Stabilität sowie ein sehr gutes Aufrauverhalten bei mittleren Festigkeiten des Aluminiumlegierungsbandes bei gleichbleibenden Parametern während der Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes.

[0013] Wie bereits ausgeführt, führt die Begrenzung der Längserstreckung der kubischen Ätzfiguren dazu, dass Druckplattenträger hergestellt aus den erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbändern keine punktförmigen Druckfehler aufweisen, welche auf einen Ätzangriff bei vorhandenen Chlorverunreinigungen zurückzuführen ist. Insofern ist auch die Verwendung von aus einem erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsband abgetrennten Blechen für Druckplattenträger mit mindestens einer auf Wasser basierenden Beschichtung vorteilhaft.

[0014] Darüber hinaus ist die Verwendung von aus einem erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsband abgetrennten Blechen für Druckplattenträger vorteilhaft, wenn diese Thermo-Druckplattenträger sind, da Thermo-Druckplattenträger zunehmend unter Verwendung von Wasser basierenden Beschichtungen hergestellt werden.

[0015] Gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe für ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbandes aus einer Aluminiumlegierung gelöst, wobei das Verfahren zur Herstellung des Bandes die folgenden Schritte umfasst:

• Aufschmelzen einer Aluminiumvorlegierung unter Verwendung von Walzschrotten, Masseln, Flüssigmetall aus dem Ofensumpf, recyceltem Metall und/oder Vorlegierungen,
• Legieren von Legierungsbestandteilen zur Erzielung der gewünschten Zusammensetzung der Aluminiumlegierung,
• Überführen der Aluminiumlegierung in einen Schmelz- oder Gießofen zur Schmelzebehandlung,
• Durchführen einer Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen,
• Abkrätzen der Schlacke und Abstehen der Schmelze sowie
• Entgasung der Aluminiumlegierungsschmelze beim Gießen des Walzbarrens oder des Gießbandes.

[0016] Die soeben aufgeführten Schritte stellen die konventionellen Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Aluminiumlegierung, welche für die Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes benötigt wird, dar.

[0017] Erfindungsgemäß wird die oben aufgezeigte Aufgabe dadurch erreicht, dass die Aluminiumlegierung beim Gießen in einem Entgaser mit Chlorgas entgast wird, wobei der Schmelze eine Chlormenge von maximal 7 mg Cl/kg Al zugeführt wird. Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass die Entgasung der Schmelze beim Gießen im Entgaser, beispielsweise unter Verwendung eines Mehrfachrotorentgasers, eine besonders kritische Quelle für die Verunreinigung der Aluminiumlegierung mit Chlor darstellt, da unmittelbar anschließend an das Gießen ein erstarrter Walzbarren oder ein erstarrtes Gießband vorliegt. Chlor wird im Entgaser zugeführt, um die zu gießende Aluminiumlegierungsschmelze erneut zu reinigen und beispielsweise die Gehalte an Natrium, Lithium und Kalzium zu verringern. Üblicherweise durchläuft die Aluminiumlegierungsschmelze nach dem Entgaser noch einen Filter, welcher Schüttbettfilter oder Keramikschaumfilter umfasst. Durch die Begrenzung der Chlormenge, welche im Entgaser zum Reinigen der Schmelze zugeführt wird, verringert sich der Anteil an Chlor in der Aluminiumlegierung und damit im fertigen Aluminiumlegierungsband. Es wird davon ausgegangen, dass aufgrund der verringerten, im erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumlegierungsband verbliebenen, in Poren eingeschlossenen Chlormenge die Größe der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff, wie sie unter Einfluss von Wasser, beispielsweise bei der Präparation von Längsschliffen mit Wasser als Schmiermittel auftreten, auf maximal 15 µm Längserstreckung begrenzt werden kann. Im Ergebnis können aus erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumlegierungsbänder Druckplattenträger erzeugt werden, welche fehlerfrei mit Wasser basierenden Beschichtungen versehen werden können, ohne zu punktförmigen Druckfehlern zu neigen. Vorzugsweise wird die Chlormenge auf 2 bis 4 mg Cl/kg Al reduziert, um die Verunreinigung der Aluminiumlegierung mit Chlor weiter zu reduzieren und die Ätzfiguren im Aluminiumlegierungsband mit kubischem Ätzangriff weiter zu verkleinern.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen unter Chlorzusatz durchgeführt, wobei die zugeführte Chlormenge maximal 40mg Cl/kg Al beträgt. Auch die während der Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen eingebrachte Chlormenge spielt für das Auftreten der Druckfehler in den Druckplattenträgern eine Rolle. Durch die Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen unter Chlorzusatz wird zwar der Gehalt an Natrium und Kalzium in der Aluminiumschmelze weiter verringert. Wird die zugeführte Chlormenge auf maximal 40mg Cl/kg Al beschränkt, können trotz Chlorzusatz in der Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff mit einer Größe von maximal 15 µm gewährleistet werden. Bei einer Reduzierung der Chlormenge auf 30 mg Cl/kg Al kann auch eine weitere Entgasung unter Chlorzusatz im Entgaser erfolgen, ohne zu das die Ätzfiguren in ihrer Längserstreckung 15 µm überschreiten. Im Ergebnis kann ein aus einer entsprechend behandelten Aluminiumlegierungsschmelze hergestelltes Aluminiumlegierungsband für Wasser basierende Beschichtungen aufweisende Druckplattenträger bereitgestellt werden.

[0019] Gemäß einer nächsten alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen sowie bei der Entgasung während des Gießens im Entgaser kein Chlorgas verwendet. Die Reinigung der Schmelze von Natrium-, Lithium- und Kalziumbestandteilen erfolgt durch Zugabe von Salzen, insbesondere Chloriden, vorzugsweise Kaliumchlorid-Magnesiumchlorid, wobei der Aluminiumlegierungsschmelze maximal eine Menge von 60 mg Cl/kg Al zugeführt werden darf. Die Gasspülungen im Schmelz-oder Gießofen sowie die Entgasung während des Gießens im Entgaser erfolgt in diesem Fall beispielsweise unter Verwendung von Argon und eventuellem Zusatz von weiteren inerten Gasen, beispielsweise Stickstoff. Die Zugabe von beispielsweise Kaliumchlorid-Magnesiumchlorid in einer Menge, so dass der Aluminiumlegierungsschmelze maximal 60 mg Cl/kg Al zugeführt werden, ermöglicht eine ausreichende Reinigung ohne dass die Chlor-Rückstände in Aluminiumschmelze zu Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff und einer Längserstreckung von mehr als 15 µm führen. Aus dieser Aluminiumlegierungsschmelze hergestellte Aluminiumlegierungsbänder sind insbesondere für die Verwendung als Druckplattenträger mit Wasser basierten Beschichtungen geeignet, da punktförmige Druckfehler unterdrückt werden.

[0020] Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1

einen schematischen Ablaufplan eines Herstellverfahrens für Druckplattenträger,

Fig. 2

eine schematische Draufsicht auf ein Aluminiumlegierungsband mit eingezeichneten Streifen für die Erstellung von Längsschliffen,

Fig. 3

eine schematische Draufsicht eines Probenhalters zur Erstellung von Längsschliffen,

Fig. 4

in einer schematischen Seitenansicht eine Schleifmaschine mit aufgebrachter Probe,

Fig. 5,6

mit dem Mikroskop vergrößerte Längsschliffe von konventionellen Aluminiumlegierungsbändern und

Fig. 7

ein mit dem Mikroskop vergrößerter Längsschliff eines Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0021] Fig. 1 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm die Herstellschritte von Aluminiumlegierungsbändern, wie sie für Druckplattenträger benötigt werden. Zunächst wird im Verfahrensschritt 1 die Aluminiumlegierung aus Hüttenaluminium aufgeschmolzen und unter Verwendung von Walzschrotten, Masseln, Flüssigmetall aus einem Ofensumpf oder auch recyceltem Metall bzw. anderen Vorlegierungen zu einer Aluminiumlegierungsschmelze aufgeschmolzen. In die aufgeschmolzene Aluminiumlegierung können dann zusätzliche Legierungsbestandteile, beispielsweise Magnesium, Mangan oder anderen Legierungsbestandteile hinzulegiert werden, um die gewünschte Zusammensetzung der Aluminiumlegierung zu erreichen.

[0022] Anschließend wird die Aluminiumlegierung in den Gieß- oder Schmelzofen überführt, in welchen dann gemäß Verfahrensschritt 2 eine gezielte Schmelzebehandlung, insbesondere zur Reinigung der Aluminiumlegierungsschmelze erfolgt. Als Schmelzebehandlung 2 im Gieß- oder Schmelzofen werden Gasspülungen durchgeführt. Anschließend wird die Schmelze abgekrätzt, d.h. die auf der Schmelze schwimmenden Bestandteile werden abgesaugt bzw. abgeschöpft und die Schlacke entfernt. Durch Abstehen der Aluminiumlegierungsschmelze entweichen zusätzlich die durch die Gasspülung in die Aluminiumschmelze eingebrachten Gase, so dass eine weitere Reinigung erfolgt.

[0023] Die Schmelzebehandlung 2 im Gieß- oder Schmelzofen werden üblicherweise unter Chlorzusatz durchgeführt, da Chlor die Eigenschaft hat, effektiv Natrium-, Lithium und KalziumBestandteile der Aluminiumlegierungsschmelze durch Bildung der entsprechenden Salze, welche über Verunreinigungen in die Schmelze gelangt sind, selbst die niedrigsten Konzentrationen aus der Aluminiumlegierungsschmelze zu entfernen. Der Natrium-, Lithium- und/oder Kalziumgehalt der Aluminiumlegierungsschmelze kann so auf wenige ppm reduziert werden.

[0024] Das Gießen der Aluminiumlegierungsschmelze zu einem Walzbarren 4a bzw. zu einem Gießband 4b erfolgt über einen Entgaser, welcher üblicherweise in dem zum Gießen benötigten Rinnensystem angeordnet ist. Die Entgasung 3 der Aluminiumlegierungsschmelze im Entgaser, welcher häufig als Mehrkammerotorentgaser ausgebildet ist und einer Filtrationsstufe vorgelagert ist, hat die Aufgabe die Aluminiumlegierungsschmelze erneut zu reinigen, um unerwünschte Legierungsbestandteile, insbesondere wiederum Natrium, Lithium- und/oder Kalziumbestandteile zu entfernen. Deshalb wird auch im Entgasungsschritt 3 üblicherweise Chlorgas verwendet.

[0025] Aus den durch Gießen 4a erzeugten Walzbarren oder durch Gießen 4b erzeugten Gießbändern wird das Aluminiumlegierungsband 6 durch Walzen 5a, 5b erzeugt. Die hergestellten Aluminiumlegierungsbänder 6 werden elektrochemisch aufgeraut und mit einer auf Wasser basierenden Beschichtung versehen, so dass das Aluminiumlegierungsband 6 zugeschnitten in Bleche als Druckplattenträger, beispielsweise als Thermodruckplatte verwendbar ist.

[0026] Es wurden neun verschiedene Aluminiumlegierungsbänder Nr. 1 - 9 durch Herstellen der Aluminiumlegierung, Gießen eines Walzbarrens 4a und Walzen 5a des Walzbarrens zum Aluminiumlegierungsband 6 hergestellt. Tabelle 1 zeigt die Musterlegierungen Nr. 1 bis 9 und deren Zusammensetzung.

Tabelle 1

Muster Nr	Band		Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	B
1	M1	Vgl.	0,0798 %	0,3633 %	0,0013 %	0,0040 %	0,2120 %	0,0011 %	0,0088 %	0,0069 %	0,0005 %
2	M3	Vgl.	0,0796 %	0,3644 %	0,0013 %	0,0040 %	0,2183 %	0,0010 %	0,0085 %	0,0067 %	0,0004 %
3	M4	Vgl.	0,0855 %	0,3488 %	0,0014 %	0,0035 %	0,1895 %	0,0008 %	0,0099 %	0,0079 %	0,0002 %
4	M5	Vgl.	0,0855%	0,3488%	0,0014 %	0,0035%	0,1895%	0,0008%	0,0099%	0,0079%	0,0002 %
5	M7	Erf.	0,0807 %	0,3716 %	0,0012%	0,0039 %	0,2163%	0,0005%	0.0069%	0,0067%	0,0007%
6	M8	Erf.	0,0981%	0,3747%	0,0013%	0,0032 %	0,2152 %	0,0010%	0,0098%	0,0062 %	0,0004%
7	M9	Erf.	0,0836%	0,3658%	0,0013 %	0,0031%	0,2196 %	0,0007 %	0,0077 %	0,0063 %	0,0004 %
8	M10	Erf.	0,0895 %	0,3810 %	0,0040 %	0,0040 %	0,2086 %	0,0008 %	0.0118 %	0,0071 %	0,0002 %
9	M16	Erf.	0,0849 %	0,3536 %	0,0042 %	0,0042 %	0,2010 %	0,0008 %	0,0094 %	0,0091 %	0,0003 %

[0027] Die Musterlegierungen Nr. 1 - 9 wurden unter Verwendung von sechs Verfahren V0 bis V5, welche durch die Verfahrensschritte 1, 2 und 3 aus Fig. 1 charakterisiert sind, hergestellt.

[0028] So wurde im Verfahren V0 bei der Herstellung der Aluminiumlegierung durch Aufschmelzen keine Chlormengen durch Zufügen von Salzen in die Schmelze eingebracht. Dies galt auch für die Verfahren V1, V2, V3 und V4. Anschließend wurde im Verfahren V0 die Gasspülung im Schmelzofen mit 34 mg Cl/kg Al durchgeführt. Im Entgaser, welcher als Mehrkammerrotorentgaser ausgebildet ist, betrug die zugeführte Chlormenge dann 6,6 mg Cl/kg Al.

[0029] In dem Verfahren V1 wurden während der Gasspülung im Schmelzofen 40 mg Cl/kg Al und während der Entgasung im Entgaser 12 mg Cl/kg Al der Aluminiumschmelze zugeführt.

[0030] Im Verfahren V2 wurde auf den Einsatz von Chlor verzichtet und zwar sowohl in Form eines Salzzusatzes als auch durch Gaszusatz während der Gasspülung oder im Entgaser der Aluminiumschmelze. Dies galt auch für das Verfahren V4.

[0031] In dem Verfahren V3 wurde die Chlormenge in der Gasspülung im Schmelzofen auf 20 mg Cl/kg Al reduziert und die Chlormenge, welche im Entgaser der Aluminiumschmelze zugeführt wird, auf den Wert 6,6 mg Cl/kg Al eingestellt.

[0032] Das Verfahren V5 unterscheidet sich von den Verfahren V0 bis V4 durch die Zugabe von Salzen beim Aufschmelzen und Legieren der Aluminiumlegierung in Schritt 1 aus Fig. 1 in Höhe von 60 mg Cl/kg Al In den darauffolgenden Schritten Ofenspülung und Entgasung wurde in dem Verfahren V5 kein Chlor zugefügt.

Tabelle 2

Verfahren		Band	Chlormenge durch Salzzusatz [mg Cl/kg Al]	Chlormenge Ofenspülung [mg Cl/kg Al]	Chlormenge im Entgaser [mg Cl/kg Al]
V0	Vergleich	M1, M3	0	34	6,6
V1	Vergleich	M4,M5	0	40	12
V2	Erfindung	M10	0	0	0
V3	Erfindung	M8,M9	0	20	6,6
V4	Erfindung	M16	0	0	0
V5	Erfindung	M7	60	0	0

[0033] In Tabelle 2 ist die Zuordnung der Aluminiumlegierungsbänder M1 bis M16 zu den Herstellverfahren V0 bis V5 dargestellt. Aus den Bändern M1 bis M16 wurden jeweils Proben längs zur Walzrichtung herausgeschnitten und Längsschliffe zur mikroskopischen Untersuchung präpariert. Hierzu wurden zunächst eine Mehrzahl an Streifen aus den jeweiligen Bändern M1 bis M16 herausgeschnitten, so dass diese eine Schnittkante parallel zur Walzrichtung aufweisen. Die Streifen 7 wurden in einem Probenhalter 8 so positioniert und mit Epoxidharz 9 eingebettet, so dass die nach oben weisende Kante der Schnittkante in Walzrichtung entsprach.

[0034] Fig. 2 zeigt, wie Streifen 7 aus einem Aluminiumlegierungsband 6 bereitgestellt werden können, um Längsschliffe des Aluminiumlegierungsbandes anzufertigen. Wie zu erkennen ist, werden direkt mehrere Streifen 7 aus einem Aluminiumlegierungsband herausgetrennt und anschließend in einem Probenhalter 8 angeordnet.

[0035] Wie Fig. 3 in einer Draufsicht eines Probenhalters 8 mit vergossenen Längsstreifen 7 zeigt, weisen von den Längsstreifen 7 die Kantenflächen nach oben. Wird der Probenhalter 8 kopfüber zum Polieren auf eine Polierstation 10 mit einem Polierteller 11 aufgebracht, können die dann nach unten weisenden Schnittkanten zu Längsschliffen poliert werden.

[0036] Die Vorrichtung zum Polieren der Längsstreifen ist in Fig. 4 in einer Schnittansicht lediglich schematisch dargestellt. Die rotierende Schleifscheibe 11 wird mit einem Schleifpapier mit steigender Körnung belegt. Zunächst wird ein SIC-Papier mit einer Körnung von 120 verwendet bis die Proben im Probenhalter 8 eine plane Oberfläche aufweisen. Als Schmiermittel dient bei jedem Schleifschritt Wasser. Die Körnung der Schleifscheiben wird dann sukzessive von 500 auf 1000 und später auf einen Schleifleinen mit ca. 2400 erhöht, wobei die Schleifdauer etwa 10 - 20 sek. betrug und wiederum als Schmiermittel Wasser verwendet wurde.

[0037] Auf ähnlich aufgebauten, halbautomatischen Poliergeräten werden weitere Polierschritte mit einem mittelharten Baumwolltuch mit einer polykristallinen Diamantsuspension mit 6 µm Körnung und anschließend auf einem Baumwolltuch mit einer 3 µm polykristallinen Diamantsuspension für eine Dauer von etwa 8 - 9 min. durchgeführt. Als Schmiermittel dienten bei diesem Schritt Mittel auf Alkoholbasis sowie auf Ölbasis, beispielsweise "lubrikant Blau" und "lubrikant Rot".

[0038] Nach jedem Polierschritt wurden die Proben unter fließendem Wasser mit einem Spülmittel gereinigt und anschließend mit Ethanol unter Warmluftzufuhr getrocknet. Das Endpolieren erfolgte mit einem synthetischen Kunstfasertuch in Verbindung mit einer Oxid-Poliersuspension 0,25 µm und dem Schmiermittel Wasser für eine Zeit von 2 - 5 Minuten.

[0039] Die so hergestellten Längsschliffe wurden unter 500-facher Vergrößerung in ungeätztem Zustand mit dem Mikroskop begutachtet und ausgewertet. Bei der Auswertung wurde nur die Anzahl der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff, d.h. die auf das Vorhandensein von Chlor zurückzuführenden Ätzfiguren, gezählt und ihre Größe bestimmt. Die Größe der Ätzfiguren wurde mit "groß" bewertet, sofern Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff vorhanden waren, welche eine Längserstreckung von 30 µm überstiegen. Die Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff, welche eine Längserstreckung von mehr als 15 µm bis 30 µm aufwiesen, wurden mit "mittel" bezeichnet. Als "kleine" Ätzfiguren wurden dagegen Ätzfiguren mit maximal 15 µm Längserstreckung bezeichnet. Da die ausgewerteten Flächen der Längsschliffe schwankte, wurde die gefundene Anzahl der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff auf eine Fläche von 1000 mm² hochgerechnet.

[0040] Gleichzeitig wurden aus den hergestellten Aluminiumbändern Druckplattenträger mit mindestens einer auf Wasser basierenden Beschichtung hergestellt und das Auftreten von Druckfehlern bewertet. Mit einem "^-" wurde ein nicht akzeptables Druckergebnis, mit "o" ein akzeptables und mit "+" ein gutes Druckergebnis gekennzeichnet. Bei den nicht akzeptablen Druckergebnissen störten punktförmige Beschichtungsfehler das Druckergebnis so sehr, dass die Druckplatten nicht verwendbar waren. In Tabelle 3 sind die Ergebnisse der untersuchten Aluminiumbänder zusammengetragen.

[0041] Es wurde festgestellt, dass das Auftreten von Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff, welche eine Größe von mehr als 15 µm in ihrer Längserstreckung übersteigen mit einem nicht akzeptablen Druckergebnis der beschichteten Druckplattenträger korrelierte.

Tabelle 3

Muster Nr	Band	Verfahren	Anzahl Ätzfiguren auf 1000 mm2	Größe der Ätzfiguren	Druckergebnis
1	M1	V0	1089	groß	-
2	M3	V0	298	groß	-
3	M4	V1	1245	mittel	-
4	M5	V1	985	mittel	-
5	M7	V5	42	klein	+
6	M8	V3	45	klein	O
7	M9	V3	287	klein	O
8	M10	V2	194	klein	+
9	M16	V4	226	klein	+

[0042] Die Vergleichsmuster Nr. 1, 2, 3 und 4 zeigten mittlere bis große Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff. Die Anzahl der mittleren und großen Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff lag zwischen 1089 und 298. Im Ergebnis führten die Vergleichsmuster Nr. 1, 2, 3, 4 zu einem nicht akzeptablen Druckergebnis, da punktförmige Druckfehler in der Beschichtung auftraten.

[0043] Dagegen zeigten die erfindungsgemäßen Muster Nr. 5 - 9 Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff, welche eine Längserstreckung von weniger als 15 µm aufwiesen. Obwohl die Anzahl der Ätzfiguren im Vergleichsmuster Nr. 2 und dem erfindungsgemäßen Nr. 7 nahezu identisch waren, schlug die Größe der Ätzfiguren sich in einem nicht akzeptablen Druckergebnis im Vergleichsmuster Nr. 2 nieder.

[0044] Beispielsweise zeigt Fig. 5 einen stark vergrößerten Ausschnitt eines Längsschliffs des Musters M3. Deutlich zu erkennen ist eine Ätzfigur, welche einen kubischen Ätzangriff aufweist und eine Längserstreckung von 42 µm besitzt. Der kubische Ätzangriff ist typisch für das Vorhandensein von Chloratomen oder Chlorclustern, welche in Verbindung mit Wasser zu Salzsäure reagieren und typische Ätzbilder im Aluminiumkristallverband hinterlassen. Fig. 6 zeigt eine Ätzfigur mit kubischem Ätzangriff, welche eine mittlere Größe aufweist und ebenfalls zu einem nicht akzeptablen Fehler auf den mit Wasser basierenden Beschichtungen beschichteten Druckplattenträgern führt. Die Längserstreckung dieser Ätzfigur betrug 22 µm. Dagegen zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 7 dargestellt ist, extrem kleine Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff mit einer Größe von weniger als 5 µm. Das Muster M7 wurde in den Beschichtungsversuchen positiv bewertet.

[0045] Wie anhand der Tabelle 3 in Verbindung mit der Tabelle 2 erkennbar ist, führt die Reduktion der Chlormenge in der Herstellung der Aluminiumlegierung zu einer Reduktion der Anzahl aber auch zu einer Verringerung Längserstreckung der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff im mit Wasser als Schmiermittel präparierten Längsschliff. Diese Reduzierung der Größe der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff im Längsschliff korrelierte mit dem Verschwinden des Auftretens von punktförmigen Fehlern auf den mit Wasser basierenden Beschichtungen beschichteten Druckplattenträgern.

[0046] Es zeigte sich, dass die Zugabe von Chlor im Entgaser, vorliegend wurde ein Mehrkammerrotorentgaser verwendet, vor dem Gießen des Walzbarrens als kritisch zu bewerten ist. Hier reichen schon kleine Mengen Cl/kg Al aus, um in Verbindung mit Wasser basierten Beschichtungen der Druckplattenträger zu Druckfehlern zu führen. Dagegen kann beim Aufschmelzen der Aluminiumlegierung bzw. auch bei der Gasspülung im Schmelz-oder Gießofen eine höhere Menge Cl/kg Al eingesetzt werden, wie insbesondere Verfahren V3 zeigt. Erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsbänder sind daher hervorragend für die Herstellung von Druckplattenträgern mit Wasser basierenden Beschichtungen geeignet, da diese das Auftreten von punktförmigen Beschichtungsfehlern aufgrund von chemischen Reaktionen mit lokal vorhandenen Chlorbestandteilen wirkungsvoll reduzieren.

Ansprüche

1. Aluminiumlegierungsband für die Herstellung von Druckplattenträgern mit auf Wasser basierenden Beschichtungen, wobei das Aluminiumlegierungsband eine Dicke von maximal 0,5 mm aufweist,
dadurch gekenntzeichnet, dass das Aluminiumlegierungsband in einem unter Verwendung von Wasser als Schmiermittel präparierten Längsschliff Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff aufweist, deren Längserstreckung maximal 15 µm beträgt.

2. Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Ätzfiguren mit kubischem Ätzangriff auf 1000 mm² maximal 350 beträgt.

3. Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichne, dass das Aluminiumlegierungsband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-% besteht:












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

4. Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumlegierungsband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-% besteht:












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

5. Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung die folgenden Legierungsbestandteile in Gew.-% aufweist:












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

6. Verwendung von aus einem Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 5 abgetrennten Blechen für Druckplattenträger mit mindestens einer auf Wasser basierenden Beschichtung.

7. Verwendung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Druckplattenträger ein Thermo-Druckplattenträger ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aus einer Aluminiumlegierung, wobei das Verfahren zur Herstellung des Bandes die folgenden Schritte umfasst:

- Aufschmelzen einer Aluminiumvorlegierung unter Verwendung von Walzschrotten, Masseln, Flüssigmetall aus dem Ofensumpf, recyceltem Metall und/oder Vorlegierungen,

- Legieren von Legierungsbestandteilen zur Erzielung der gewünschten Zusammensetzung der Aluminiumlegierung,

- Überführen der Aluminiumlegierung in einen Schmelz- oder Gießofen zur Schmelzebehandlung,

- Durchführen einer Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen,

- Abkrätzen der Schlacke und Abstehen der Schmelze sowie

- Entgasung der Aluminiumlegierungsschmelze beim Gießen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung beim Gießen in einem Entgaser mit Chlorgas entgast wird, wobei der Schmelze eine Chlormenge von maximal 7 mg Cl/kg Al zugeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen unter Chlorzusatz durchgeführt wird, wobei zugeführte Chlormenge maximal 30 mg Cl/kg Al beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass alternativ bei der Gasspülung im Schmelz- oder Gießofen sowie bei der Entgasung während des Gießens im Entgaser kein Chlorgas verwendet wird und die Reinigung der Schmelze durch Zuführung von Chloriden, vorzugsweise Kaliumchlorid-Magnesiumchlorid erfolgt, wobei der Aluminiumlegierungsschmelze maximal eine Menge von 60 mg Cl/kg Al zugeführt wird.

Claims

1. An aluminium alloy strip for the production of printing plate carriers comprising water-based coatings, wherein the aluminium alloy strip has a thickness of at most 0.5 mm,
characterised in that
the aluminium alloy strip, in a longitudinal polished section prepared using water as a lubricant, has etch figures with a cubic etching, of which the longitudinal extent is at most 15 µm.

2. The aluminium alloy strip according to Claim 1,
characterised in that
the number of etch figures with a cubic etching over 1000 mm² is at most 350.

3. The aluminium alloy strip according to Claim 1 or 2,
characterised in that the aluminium alloy strip consists of an aluminium alloy with the following alloy components in percentage by weight:












unavoidable impurities, individually not exceeding 0.01 %, in total not exceeding 0.05 %, and the remainder being Al.

4. The aluminium alloy strip according to Claim 3,
characterised in that
the aluminium alloy strip consists of an aluminium alloy with the following alloy components in percentage by weight:










unavoidable impurities, individually not exceeding 0.01 %, in total not exceeding 0.05 %, and the remainder being Al.

5. The aluminium alloy strip according to Claim 3,
characterised in that
the aluminium alloy comprises the following alloy components in percentage by weight:












unavoidable impurities, individually not exceeding 0.01 %, in total not exceeding 0.05 %, and the remainder being Al.

6. Use of sheets separated from an aluminium alloy strip according to one of Claims 1 to 5 for printing plate carriers comprising at least one water-based coating.

7. The use according to Claim 6,
characterised in that
the printing plate carrier is a thermoprinting plate carrier.

8. A method for producing an aluminium alloy strip according to one of Claims 1 to 5 formed from an aluminium alloy, wherein the method for producing the strip comprises the following steps:

- Fusing an aluminium master alloy with use of rolling scraps, pigs, liquid metal from the bottom of the furnace, recycled metal and/or master alloys,

- Alloying alloy components in order to achieve the desired composition of the aluminium alloy,

- Transferring the aluminium alloy into a melting furnace or casting furnace for melt treatment,

- Performing gas flushing in the melting or casting furnace,

- Stripping the slag and killing the melt, and

- Degassing the aluminium alloy melt during the casting process,
characterised in that
the aluminium alloy, during casting, is degassed in a degasser with chlorine gas, wherein a quantity of chlorine of at most 7 mg Cl/kg Al is fed to the melt.

9. The method according to Claim 8,
characterised in that
the gas flushing in the melting or casting furnace is carried out with the addition of chlorine, wherein the quantity of fed chlorine is at most 30 mg Cl/kg Al.

10. The method according to Claim 8 or 9,
characterised in that,
alternatively, no chlorine gas is used with the gas flushing in the melting or casting furnace and with the degassing during the casting in the degasser, and the melt is purified by feeding chlorides, preferably potassium chloride-magnesium chloride, wherein a quantity of at most 60 mg Cl/kg Al is fed to the aluminium alloy melt.

Revendications

1. Bande en alliage d'aluminium pour la production de supports de plaques d'impression avec des revêtements basés sur d'eau, la bande en alliage d'aluminium présentant une épaisseur d'un maximum de 0,5 mm,
caractérisée en ce que
dans un ponçage longitudinal préparé en utilisant d'eau en tant que lubrifiant, la bande en alliage d'aluminium comporte des figures de décapage, avec une attaque de décapage cubique, dont l'extension longitudinale est d'un maximum de 15 µm.

2. Bande en alliage d'aluminium selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le nombre des figures de décapage à attaque de décapage cubique sur 1000 mm² est d'un maximum de 350.

3. Bande en alliage d'aluminium selon la revendication 1 ou la revendication 2,
caractérisée en ce que
la bande en alliage d'aluminium est constituée d'un alliage d'aluminium avec les composants alliés suivants, en % en poids :












des impuretés inévitables dont chacune représente au maximum 0,01 %, leur somme représentant au maximum 0,05 % et le reste étant de l'Al.

4. Bande en alliage d'aluminium selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
la bande en alliage d'aluminium est constituée d'un alliage d'aluminium avec les composants alliés suivants, en % en poids :












des impuretés inévitables dont chacune représente au maximum 0,01 %, leur somme représentant au maximum 0,05 % et le reste étant de l'Al.

5. Bande en alliage d'aluminium selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
la bande en alliage d'aluminium est constituée d'un alliage d'aluminium avec les composants alliés suivants, en % en poids :












des impuretés inévitables dont chacune représente au maximum 0,01 %, leur somme représentant au maximum 0,05 % et le reste étant de l'Al.

6. Utilisation de tôles sectionnées à partir d'une bande en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour des supports de plaques d'impression avec au moins un revêtement basé sur d'eau.

7. Utilisation selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
le support de plaque d'impression est un support thermique de plaque d'impression.

8. Procédé de production d'une bande en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 en un alliage d'aluminium, le procédé de production de la bande comprenant les étapes suivantes :

- fusion d'un alliage mère d'aluminium en utilisant des ferrailles de laminage, des lingots, du métal liquide issu du fond de four, du métal recyclé et/ou des alliages mères,

- alliage de composants alliés pour obtenir la composition souhaitée de l'alliage d'aluminium,

- transfert de l'alliage d'aluminium dans un four de fusion ou un four de coulée pour le traitement de la masse fondue,

- réalisation d'un rinçage au gaz dans le four de fusion ou le four de coulée,

- grattage des scories et repos de la masse fondue, ainsi que

- dégazage de la masse d'alliage d'aluminium fondue lors de la coulée,
caractérisé en ce que,
lors de la coulée, on dégaze la masse dans un dégazeur avec un gaz chloré, une quantité de chlore d'un maximum de 7 mg Cl/kg Al étant amenée dans la masse fondue.

9. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que qu'
on réalise le rinçage au gaz dans le four de fusion ou le four de coulée en ajoutant du chlore, la quantité de chlore amenée étant au maximum de 30 mg Cl/kg Al.

10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9,
caractérisé en ce que
en alternative, lors du rinçage au gaz dans le four de fusion ou le four de coulée, ainsi que lors du dégazage pendant la coulée dans le dégazeur, on n'utilise aucun gaz chloré et le nettoyage de la masse fondue s'effectue par apport de chlorures, de préférence de chlorure de potassium-chlorure de magnésium, une quantité au maximum de 60 mg Cl/kg Al étant alimentée vers la masse fondue d'alliage d'aluminium.

Zeichnung