專利名稱：石印條的處理的制作方法
石印條的處理
本發明涉及一種處理由鋁合金組成的加工件、特別是條或片、更特別是石印條(lithostrip )或石印片(lithosheet )的表面的方法。
由鋁合金組成的加工件，如條或片，通常在精加工輥軋后進行表 面處理，以準備進行下面的制造步驟。特別是，處理用于石版印刷的 條或片，以在接下來的粒化過程中獲得預定的表面粗糙度。石印條或 片通常在精加工輥軋后清除油污(de grease)。 由美國專利說明書 US 5，997，721可知，通過在酸性電解質浴中{吏用交流電流對鋁合金 片進行陽極處理，在一個步驟中分別進行表面的清除油污和清洗。將 鋁片清除油污或清洗的另外一種方法由德國專利DE 43 17 815 Cl可 知，即使用；咸性介質。
然而，在石印條的電化學粒化之前，它們通常經受氫氧化鈉預處 理，以便再次清除油污并清洗表面。該步驟原則上在制造石版印刷板印條表面預處理和電化學粒化本身的時間減少。已經發現由于制造速 度逐漸增加，用氫氧化鈉預處理不足以清除石印條表面的所有污染 物。因此，電化學粒化的結果不穩定，在經過電化學粒化的石印條或 片上存在表面缺陷。然而，制造速度降低導致石版印刷板的生產成本 較高。
因此，本發明的一個目的是提供一種處理加工件的表面的方法， 和一種由鋁合金組成的加工件，其能夠提高電化學粒化中的制造速 度，同時保持高質量的經電化學粒化的加工件表面。
根據本發明的第一方面的教導，上述目的通過一種處理由鋁合金 組成的鋁加工件表面的方法來實現，該方法至少包括以下兩個步驟用除油污介質(degreasing medium)清除力口工4牛表面的油污，然后 通過酸洗(pickling)清洗加工件的表面。
令人驚訝地發現，本發明的兩步處理方法與通常在石印條電化學 粒化之前進行的氫氧化鈉預處理相結合，在電化學粒化中產生穩定的 結果，即使制造速度提高。本發明的處理方法提供的鋁加工件的表面 幾乎沒有表面下氧化物顆粒，據現有技術所知，所述表面下氧化物顆 粒是在不經過鋁加工件表面陽極處理的情況下由軋制引入的。結果， 通過本發明方法處理的鋁合金加工件的表面在電化學粒化過程中完全 粒化，其電荷密度明顯低于在常規清洗后進行電化學粒化所需的， 即，電荷密度低于900 C/dm2。
根據本發明的第 一 實施方案，優選地使用堿性或酸性介質或有機 溶劑作為除油污介質來清除加工件表面的油污。有機溶劑如異丙醇有 效地清除鋁加工件表面的油污，而石威性或酸性除油污介質具有額外的 優點，即鋁加工件的表面對下面的酸洗步-驟敏感。
根據本發明處理方法的第二實施方案，如果除油污介質含有至少 1.5至3 °/。重量的組合物，并且該組合物含有5 - 40 %的三聚^|酸 鈉、3 - 10 °/。的葡糖酸鈉、30 - 70 %的蘇打、和3 - 8 %的非離子 和陰離子表面活性劑的組合物，則在清除軋輥油方面得到進一步的改 善。所述除油污介質高效地清除#皮處理鋁加工件表面上的軋輥油和其 他污染物。優選地，如果提高除油污介質的溫度，則可以提高除油污 介質清除油污的效果。
優選地，使用氫氧化鈉進行酸洗。在酸洗中使用氫氧化鈉導致良 好地清除鋁加工件表面上的氧化物島，特別是在升高的溫度下，即等 于或高于70。C時。然而，甚至在較低的溫度下，氫氧化鈉也支持以較 高的制造速度進行穩定的電化學粒化過程。此外，也可以使用氬氟酸 進行酸洗。
根據本發明方法的進一 步有利的實施方案，酸洗包括用磷酸進行 交流電清洗。在交流清洗過程中，交流電支持酸洗過程，并且使用磷 酸作為電解質。磷酸尤其攻擊鋁加工件表面上的在輥軋過程中引入的
氧化物島。石印條表面的鋁不會受到很強的攻擊。在本發明方法的清 除油污步驟后使用磷酸交流電清洗可以從鋁加工件表面上極好地除去 氧化物島和污染物。然而，交流電清洗也可以使用硫酸作為電解質。 更優選地，根據本發明進一步的實施方案，使用磷酸進行酸洗。 磷酸甚至在沒有交流電時也具有主要攻擊鋁加工件表面上的氧化物島 而僅除去加工件本身的少量鋁的優點。因此，可以非常徹底地完成酸 洗，而不會從加工件表面上太多地除去鋁。令人驚訝的是，已經發現 僅用磷酸進行酸洗獲得的結果優于在交流電支持下用磷酸進行酸洗的 結果。據推測，不存在任何在交流電清洗過程中產生的氧化物膜是磷 酸與清除油污步驟結合的優良結果的原因。
優選地，加工件是條或片，特別是石印條或石印片。在這種情況分實現，并且可以提高制造速度。此外，可以減少所需的電荷密度， 而同時提供完全粒化的條或片表面。
更優選地，本發明的處理方法在制造條、特別是石印條后完成， 并且將處理后的條巻繞在巻盤(COil)上。在這種情況下，可以提供 一巻處理后的石印條，其在用來制造石版印刷板的進一步的電化學粒 化過程中具有最佳性能。
根據本發明的第二方面的教導，上述目的用通過本發明的方法處 理的由鋁合金組成的加工件來實現。如上所述，本發明的加工件為接 下來的電化學粒化過程提供了具有最佳性能的清洗后的表面。
更優選地，加工件是條或片，尤其是石印條或石印片。石印條或 片是為石版印刷板而生產的，由于它們由鋁合金組成并且其具體厚度典型地小于l mm,因此不同于"正常的"片。此外，需要為粗糙化 過程準備石印條和片的表面，因為石版印刷板的制造通常包括為印刷 過程準備石版印刷板表面的電化學粒化過程。使用本發明的片或條， 尤其是本發明的石印片或石印條，可以使用較低的電荷載體密度在較 短時間內完成必需的表面電化學粒化。
如果加工件的鋁合金是鋁合金AA1 050 、 AAllOO、 AA3103或 AlMgO. 5之一，則除了本發明加工件的優化的表面以外，在電化學粒 化過程中還可以提供機械特征和改善的粒化結構。這些鋁合金提供石 版印刷板所需的機械強度，同時由于少量的合金組分，使表面能夠被 均勻地粒化。然而，由其他鋁合金組成的加工件也可以提供相同的優 點。
根據本發明加工件的更優選的實施方案，所述鋁合金含有以下重 量百分比的以下合金組分
Si < 0. 1 %, 0. 3 % ^ Fe S 0. 4 %, Cu < 0. 01 %, Mn < 1. 1 %， Mg < 0. 2 %, Zn < 0. 01 %, Ti < 0. 01 %， 每種雜質均少于0. 005 %，總計最多0. 15 %，其余為A1。 本發明的鋁合金具有現有工藝水平的機械和粒化性質，特別是在 用本發明的方法處理由所述鋁合金組成的石印條時。
本發明的處理鋁加工件表面的方法以及本發明的加工件還可以通 過許多不同的方式來設計和開發。在這方面，參見獨立4又利要求1和8 的從屬權利要求，以及結合附圖對本發明實施方案的描述。附圖中的 圖la)到lc)顯示用根據本發明三種不同實施方案的方法處理的鋁合 金加工件表面的透射電子顯微鏡(SEM)照片。
在本發明的實施方案中，加工件由冷軋AlMgO. 5鋁合金組成。然 而，已經發現用AlMgO. 5鋁合金獲得的結果也代表了權利要求中提到 的其他鋁合金。圖la)到lc)在左側顯示清除油污的加工件表面的SEM 照片，其中用含有至少1.5 - 3 %重量的組合物的介質完成油污清 除，該介質，所述組合物含有5 - 40 %的三聚磷酸鈉、3 - 10 %的 葡糖酸鈉、30 - 70 %的蘇打和3 - 8 %的非離子和陰離子表面活性劑的組合物。暗區被確定為引入的表面下氧化物島。這些氧化物島在 清除油污過程中一般不會被除去。然而，已經發現在電化學粒化之前 的預處理清除表面下氧化物島的能力對于改善電化學粒化結果是非常
重要的，因為氧化物島阻止各自的表面區被粒化。在圖la)的右側顯 示了根據本發明處理方法的第一實施方案在8 0。C溫度下用濃度為5 0 g/1的氫氧化鈉處理10秒后
圖1 a)左圖的加工件表面。
另一方面，在升高的溫度下用氫氧化鈉酸洗幾乎完全清除氧化物 島，這表明在清除油污和酸洗兩個處理步驟之間具有相互作用。另一 方面，有凹痕的結構表明酸洗已經攻擊了加工件表面的疏松材料。然 而，通過降低氫氧化鈉酸洗的溫度或時間可以避免這種有凹痕的結 構。
圖lb)在右側顯示在磷酸電解質中通過交流電清洗處理的本發明 加工件表面的SEM照片。在本發明的實施方案中用IO A/dm2的電流密 度和20 。/。的磷酸濃度在8(TC的溫度下經10秒種完成交流電清洗。通 過比較左側的清除油污后的SEM照片與右側的清除油污及在磷酸中經 交流電清洗酸洗后的SEM照片，可以得出少部分黑色氧化物島保留 在加工件表面上。然而，在本發明的該實施方案中，在磷酸中交流電 清洗后沒有觀察到表示疏松材料受到攻擊的有凹痕的結構。
圖lc)顯示作為第二步用磷酸處理的本發明鋁加工件的表面。與 清除油污后的加工件表面相比，磷酸酸洗顯示主要是氧化物島受到攻 擊，并從加工件表面上除去，而沒有象氫氧化鈉處理后所顯示的那些 產生有凹痕的結構。磷酸酸洗在除去引入的表面下氧化物島方面顯示 最佳結果。關于濃度、溫度和應用時間的參數是變量，并且互相依 賴。因此，可以用不同的參數獲得類似的結果。
無論如何，本發明的處理鋁加工件表面的兩步法幾乎完全清除了 引入的表面下氧化物島，能夠減少電化學粒化過程中的電荷進入，從 而獲得完全粒化的表面。由于在制造石印片和石印條時特別期望完全
的預處理。
為了研究本發明對鋁加工件的兩步處理應用于大規模生產的能
力，用不同的濃度、溫度進行了進一步的測試。結果，對于濃度為20 %至50%的磷酸，在高于或等于7(TC的溫度下，經O. ls至10s的應用時
間，在清除鋁加工件上的表面下氧化物島方面顯示良好的結果。因 此，本發明對鋁加工件表面的兩步處理法甚至可以應用于大規模生產 4皮處理的鋁加工件。
權利要求
1.處理由鋁合金組成的鋁加工件的表面的方法，該方法至少包括兩個步驟-用除油污介質清除加工件表面的油污，然后-通過酸洗清洗加工件的表面。
全文摘要
本發明涉及一種處理由鋁合金組成的加工件、特別是條或片、更特別是石印條或石印片的表面的方法。本發明的目的是提供一種處理加工件的表面的方法和一種由鋁合金組成的加工件，其能夠提高電化學粒化中的制造速度，同時保持高質量的粒化表面，該目的通過一種處理方法來實現，該方法至少包括以下兩個步驟用除油污介質清除加工件表面的油污，然后通過酸洗清洗加工件表面。
文檔編號C23G1/12GK101203629SQ200680017176
公開日2008年6月18日 申請日期2006年4月5日 優先權日2005年5月19日
發明者B·克尼希, H·J·布林克曼 申請人:海德魯鋁業德國有限責任公司