Transcript Predavanje - Katedra za tiskovne forme
Slide 1
Broj studenata
80
60
40
20
10
1
2
3
4
Predavanja
5
6
7
Slide 2
Dr.sc. MIROSLAV GOJO, red.prof.
Slide 3
LITERATURA:
O. KORELIĆ:
KEMIGRAFIJA, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
M. KUMAR:
STANDARDIZACIJA IZRADE I EKSPLOATACIJA
TISKOVNE FORME ZA PLOŠNI TISAK,
VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
R. N. VOLINSKAJA:
KEMIJSKI PROCESI U IZRADI TISKOVNIH
FORMI, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1975.
P.W. ATKINS:
PHYSICAL CHEMISTRY, 6TH ED., OXFORD UNIVERSITY
PRESS, OXFORD, MELBOURNE, TOKYO, 1998.
Slide 4
KAKO POČETI ???
Slide 5
TISKOVNA FORMA
ZA
VISOKI TISAK
Slide 6
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Tiskovne i slobodne površine razlikuju se po svom
GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine su
IZBOČENE i nalaze se
u istoj ravnini.
Slobodne površine su UDUBLJENE.
Slide 7
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Jednolik nanos boje
+
Otisak
Ovako se dobijaju samo jednotonski otisci.
Za višetonske otiske potreban je raster.
Slide 8
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Tiskovna forma se izrađuje od KOVINA
- najčešće CINK ili MAGNEZIJ KEMIJSKIM,
ELEKTROKEMIJSKIM JETKANJEM,
MEHANIČKIM GRAVIRANJEM
te od ORGANSKIH MATERIJALA - FOTOPOLIMERA -
Slide 9
TISKOVNA FORMA
ZA
DUBOKI TISAK
Slide 10
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
Tiskovne i slobodne površine također se razlikuju po svom
GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine su
UDUBLJENE.
Slobodne površine su
IZDIGNUTE i nalaze se
u istoj ravnini.
Slide 11
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
4 TIPA TISKOVNIH FORMI:
AUTOTIPIJSKA
KOMBINIRANA
ELEKTROGRAVIRNA
KONVENCIONALNA
Slide 12
AUTOTIPIJSKI DUBOKI TISAK
+
Svi tiskovni elementi imaju
ISTU DUBINU.
Sadrže uvijek
ISTU KOLIČINU BOJE,
tako da se dobiju
JEDNOTONSKI
OTISCI.
Slide 13
KONVENCIONALNI DUBOKI TISAK
Tiskovni elementi imaju
=JEDNAKU POVRŠINU
≠RAZLIČITU DUBINU.
Na otisak se prenosi
≠RAZLIČITA
KOLIČINA BOJE
i dobiju se
VIŠETONSKI OTISCI.
Slide 14
DUBOKI TISAK
KOMBINIRANA TISKOVNA FORMA
Ima karakteristike AUTOTIPIJSKE I KONVENCIONALNE tiskovne forme.
Tiskovni elementi imaju
RAZLIČITE POVRŠINE
i RAZLIČITE DUBINE.
Ova tehnika omogućuje izradu pravih višetonskih reprodukcija.
Slide 15
DUBOKI TISAK
ELEKTROGRAVIRNA TISKOVNA FORMA
POVRŠINA I DUBINA
tiskovnih elemenata
međusobno su
POVEZANE.
POVEĆANJEM POVRŠINE
RASTE DUBINA
tiskovnih elemenata.
I ovom tehnikom različiti tonovi boje postižu se
različitim volumenom tiskovnih elemenata.
Slide 16
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
Tiskovna forma najčešće se izrađuje od BAKRA (bakrotisak).
KEMIJSKIM JETKANJEM,
ELEKTROGRAVIRNIM KOPIRNIM POSTUPKOM
Slide 17
TISKOVNA
FORMA
ZA
PLOŠNI
TISAK
Slide 18
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
Tiskovne i slobodne površine nalaze se u ISTOJ RAVNINI.
Razlikuju se po svojim fizikalno-kemijskim svojstvima:
Slobodne površine moraju biti
HIDROFILNE (OLEOFOBNE)
tako da mogu adsorbirati
polarne otopine za vlaženje.
Tiskovni elementi moraju biti
HIDROFOBNI (OLEOFILNI)
tako da dobro adsorbiraju boju.
otopina za vlaženje
otisak
Na tiskovne elemente boja se nanosi jednoliko, pa tiskovna forma daje
jednotonske otiske.
Za reprodukciju višetonskih originala koristi se rasterska tehnika.
boja
Slide 19
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
Tiskovna forma može biti:
- MONOMETALNA -
Izrađuje se od
1
materijala, najčešće ALUMINIJA,
KOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivih slojeva
Al2O3
aluminij
Slide 20
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
- POLIMETALNA Izrađuje se od
2
ili VIŠE kovina,
KOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivnih slojeva, te
KEMIJSKIM JETKANJEM
metal I
metal II
metal III
metal IV
Slide 21
TISKOVNA FORMA
ZA
PROPUSNI TISAK
Slide 22
TISKOVNA FORMA ZA PROPUSNI TISAK
Slobodne i tiskovne površine nalaze se u potpuno ISTOJ RAVNINI.
Tiskovnu formu predstavlja SITO
- mrežica napeta na okvir.
boja
Slobodne površine ne propuštaju
boju (zatvorene očice mrežice).
Tiskovne površine propuštaju
boju (otvorene očice mrežice).
otisak
Kroz tiskovne površine protiskuje se uvijek
ista količina boje, te se dobiju jednotonske reprodukcije.
Za reprodukciju višetonskih originala koristi se rasterska tehnika.
Slide 23
JETKANJE KOVINA
Jetkanje kovina je kemijsko otapanje kovine s ciljem da
se na površini kovine dobije reljef određenog oblika.
Jetkanjem kovina dobijaju se tiskovne forme za visoki,
duboki i plošni tisak.
Slide 24
JETKANJE KOVINA
Jetkanje kovine je proces oksidacije
pri čemu nastaju topivi produkti:
Me0 - ne- ↔ Men+
Pri oksidaciji, atomi kovine otpuštaju elektrone i prelaze u
ione.
Elektroni se mogu oduzeti na dva načina:
kemijskom reakcijom
elektrokemijskom reakcijom
Slide 25
KEMIJSKO JETKANJE
Kristalna rešetka kovine sastoji se od atoma, odnosno iona
te kovine i slobodnih elektrona.
Ako se kovina nalazi u otopini iona te kovine, tada će ioni iz
kovine nastojati prijeći u otopinu, a ioni iz otopine u kovinu.
Fe
Fe2+
NASTAJE RAVNOTEŽA
Odlaskom iona kovine u otopinu, u
kristalnoj rešetci ostaje suvišak
Elektronielektrona
se mogu oduzeti
načina: naboj.
– kovina na
imadva
negativan
kemijskom reakcijom
2e elektrokemijskom
Kovina uronjena ureakcijom
otopinu svojih iona
kovina
čini redoks sustav.
otopina
Slide 26
KEMIJSKO JETKANJE
Razlika elektrostatskog potencijala između kovine
i graničnog sloja u kojem se nalaze njeni ioni je:
Ravnotežni elektrodni potencijal
Redoks potencijal
Slide 27
KEMIJSKO JETKANJE
Kovina je aktivnija što je
više njenih iona prešlo u
otopinu.
Visokoaktivne kovine kao
Na, K, Mg, Al nabijaju se
negativno.
Kovina je neaktivnija što je
više iona prešlo iz otopine
u kristalnu rešetku.
Niskoaktivne kovine kao
Au, Ag, Cu, Hg nabijaju se
pozitivno.
KOVINA
POTENCIJAL / V
Na/Na2+
-2.71
Mg/Mg2+
-2.38
Al/Al3+
-1.66
Zn/Zn2+
-0.76
Cr/Cr2+
-0.71
Fe/Fe2+
-0.44
Ni/Ni2+
-0.25
H2/2H+
±0.00
Cu/Cu2+
+0.34
Cu/Cu+
+0.52
Fe2+/Fe3+
+0.78
Hg/Hg2+
+0.79
Ag/Ag+
+0.80
Au/Au+
+1.70
Slide 28
KEMIJSKO JETKANJE
Oksidaciju kovine mogu izvršiti samo tvari koje su sposobne
oduzeti elektrone, odnosno one koje su elektropozitivnije od
same kovine:
Krom (Cr)
Cink (Zn)
2Cr0 - 6e6H+ + 6e-
→ Cr3+
→ 3H2
2Cr0 + 6HCl
→ 2CrCl3 + 3H2
Zn0 - 2e→ Zn2+
NO3- + 4H+ + 3e- → NO + 2H2O
3Zn0 + 8HNO3
Bakar (Cu)
→ 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu0 - 2eFe3+ + e-
→ Cu2+
→ Fe2+
Cu0 + 2FeCl3
→ CuCl2 + 2FeCl2
Slide 29
BRZINA JETKANJA
Najoptimalnije vrijeme jetkanja:
5 – 15 min
Brži proces → slabija kontrola
→ neekonomično
Brzina jetkanja ovisi o:
Vrsti kovine
kemijskom Sastavu otopine za jetkanje
Temperaturi otopine
Koncentraciji reaktanata i produkata
Miješanju otopine
Slide 30
KEMIJSKO JETKANJE
Vrsta kovine
elektronegativnije kovine brže će se jetkati od
elektropozitivnijih
[Mg (-2.38 V) se jetka brže od Zn
(-0.76 V),
a Zn brže od Cu (+0.34 V)].
Brzina jetkanja ovisi o:
Kemijski
sastav otopine
Vrsti kovine
kemijskom
Sastavu
otopine
za jetkanje
ovisi
o vrsti kovine
i njenom
aktivitetu.
Temperaturi otopine
Elektronegativnije kovine jetkaju se razrjeđenijim
Koncentraciji reaktanata i produkata
otopinama nego elektropozitivnije
Miješanju otopine
[Mg se jetka s 5%-tnom, Zn s 10-15%-tnom otopinom HNO3].
Slide 31
KEMIJSKO JETKANJE
Temperatura otopine
Povišenjem temperature otopine za jetkanje povećava se
Brown-ovo gibanje čestica, odnosno brzina kemijske
reakcije, a time i brzina jetkanja.
Koncentracije reaktanata i produkata
Utjecaj koncentracije reaktanata i produkata isti je kao
i za sve ostale kemijske reakcije.
Povećanjem koncentracije produkata, a smanjenjem
koncentracije reaktanata, smanjuje se brzina jetkanja.+
Slide 32
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i produkata
v2 – koncentracija
produkata
Koncentracija
C
ravnoteža
v1 = v2
v1 – koncentracija
reaktanata
Vrijeme
t
Slide 33
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i prudukata
Cu0 + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Brzina ove reakcije iznosi:
v1 = k1 x C2FeCl3 x CCu
v1
k1
CFeCl3
CCu
- brzina polazne reakcije
- konstanta brzine polazne reakcije
- koncentracija FeCl3
- koncentracija Cu = 1
Tijekom jetkanja troši se FeCl3 te se brzina reakcije
smanjuje. Istovremeno se odvija i povratna reakcija:
CuCl2 + 2FeCl2 → Cu0 + 2FeCl3
Brzina ove reakcije iznosi:
v2 = k2 x CCuCl2 x C2FeCl2
Slide 34
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i prudukata
Tijekom jetkanja povećavaju se koncentracije CuCl2 i
FeCl2 pa se brzina povratne reakcije povećava.
Promjena koncentracija koje nastaju s reaktantima i
produktima tijekom jetkanja usporavaju brzinu jetkanja.
Jetkanje je uspješnije ako otopina za jetkanje sadrži i
nešto produkata jetkanja, no prevelika količina produkata
jetkanja previše usporava jetkanje - može doći do
taloženja na površini koja se jetka.
Slide 35
KEMIJSKO JETKANJE
Miješanje
Miješanje otopine za jetkanje uzrokuje smanjenje
difuzijskog sloja uz površinu kovine i time ubrzava
proces jetkanja. Ujedno uklanja i produkte jetkanja,
dovodi se svježa otopina, te se jetkanje ubrzava.
Slide 36
JETKANJE HOMOGENIH I
HETEROGENIH SLITINA
KUBIČNA
HEKSAGONALNA
KOVINE
Pri normalnoj temperaturi i tlaku
karakterizira ih pravilan raspored atoma
povezanih metalnom vezom u gusto
pakirane elementarne kristalne rešetke.
Kemijski čiste kovine imaju pravilnu
kristalografsku strukturu i kristaliziraju
većinom u kubičnom i heksagonskom
sustavu.
TETRAGONALNA
ROMBSKA
MONOKLINSKA
TRIGONALNA
TRIKLINSKA
Slide 37
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Kubični sustav:
elementarna kristalna rešetka – kocka
Jednostavna
kubična rešetka
Atomi se nalaze na rogljevima kocke ili drugim
karakterističnim mjestima.
Slide 38
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Više elementarnih kristalnih rešetki tvore kristal,
a više kristala kristalno zrno.
Kristali imaju isti oblik kao i kristalna rešetka, a
kristalna zrna su nepravilnog oblika.
Slide 39
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Kubične kristalne rešetke mogu biti i
gušće pakirane.
Atomi kovine mogu se nalaziti i na plohama
kocke - plošno centrirana kubična rešetka
(željezo, krom).
Atomi se mogu nalaziti i u središtu kocke prostorno centrirana kubična rešetka
(bakar, aluminij, nikal, olovo).
Slide 40
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Slide 41
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Heksagonski sustav:
osnovna jedinica – heksagon
plošno centrirana heksagonska
jedinica (cink, magnezij)
Kovine čine istovrsni fizikalno i kemijski identični
kristali koji nastaju hlađenjem talina.
Slide 42
Slide 43
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
SLITINE
temperatura
temperatura
Slitine su smjese više različitih kovina koje su namjerno
dodane ili se nalaze kao nečistoće u osnovnoj kovini.
Dobivaju se hlađenjem talina u kojima se nalaze dodani
legirajući elementi u određenim koncentracijama.
vrijeme
vrijeme
Njihova fizikalno–kemijska i mehanička svojstva se značajno
razlikuju od svojstava kovina od kojih su sastavljane.
Slide 44
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Slitine se prema građi dijele na:
Homogene
Heterogene
Homogene slitine su čvrste otopine u kojima su
legirajući elementi kako u tekućem, tako i u čvrstom
stanju potpuno topivi u osnovnoj kovini.
Slide 45
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- homogene slitine
Ako su parametri kristalnih
rešetki slični, atomi legirajućih
elemenata zamjenjuju atome
osnovne kovine u kristalnoj
rešetci i nastaju
kristali sa zamjenskim atomima.
Ako se miješaju dvije različite
kristalne strukture, atomi
legirajućih elemenata tvore
atomske disperzije stvarajući
kristale mješance.
Slide 46
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Heterogene slitine
Čvrste otopine u kojima su legirajući elementi samo
djelomično topivi ili uopće nisu topivi u osnovnoj kovini.
Heterogena slitina je smjesa raznovrsnih kristala.
Netopivi legirajući elementi:
svaka kovina kristalizira posebno
Djelomično topivi:
kristali osnovne i dodane kovine +
kristali mješanci
Slide 47
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Legirajući element s osnovnom kovinom stvara
intermetalni spoj koji čini posebnu fazu čiji se kristali
međusobno dotiču i ne miješaju se.
Čiste kovine i homogene slitine
imaju sva kristalna zrna
istovrsna i istog elektrodnog
potencijala - zato se u idealnom
slučaju sva kristalna zrna
jetkaju istovremeno
jednakom brzinom
ravnomjerno
glatka površina
Poslije
Prije jetkanja
Slide 48
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Heterogene slitine građene su od raznovrsnih kristala
različitog kemijskog sastava i elektrodnog potencijala.
Na površini se stvaraju mikro galvanski (lokalni) članci:
jedno kristalno zrno je elektronegativnije (anoda)
drugo je elektropozitivnije (katoda)
neposredni kontakt kristalnih zrna -> vodljiv spoj
otopina za jetkanje -> elektrolit galvanskog članka
Me0 - ne- → Men+
-
2H+ + 2e- → H2
Slide 49
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Elektronegativniji kristal (mikroanoda) se oksidira, kovina
prelazi u ionsko stanje i prelazi u otopinu (otapa se).
Za
to
vrijeme
na
elektropozitivnijem
kristalu
(mikrokatodi) odvija se proces redukcije (izdvajanje
vodika).
Sve dok postoje mikroanode, mikrokatode se ne otapaju.
Kada se oksidiraju sva elektronegativnija kristalna zrna,
počinje oksidacija i onih elektropozitivnijih kristalnih
zrna.
Slide 50
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Nakon jetkanja heterogenih slitina površina je hrapava, a
proces jetkanja neravnomjeran.
Hrapavst površine jače je izražena što je veće kristalno
zrno.
+ +
__
++ _
+
_ _
++
_
_
+
_+ + _
Kod slitina sitnozrnate kristalne strukture hrapavost
površine je slabije izražena.
Slide 51
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
U ekstremnim slučajevima, ali koji su relani, može se
dogoditi da se s površina odjetkaju i sitni tiskovni
elementi (rasterske točkice) ako su kristalna zrna
slitine istog reda veličine kao i rasterske točkice.
+
_
+
_
+
_
+
_
Broj studenata
80
60
40
20
10
1
2
3
4
Predavanja
5
6
7
Slide 2
Dr.sc. MIROSLAV GOJO, red.prof.
Slide 3
LITERATURA:
O. KORELIĆ:
KEMIGRAFIJA, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
M. KUMAR:
STANDARDIZACIJA IZRADE I EKSPLOATACIJA
TISKOVNE FORME ZA PLOŠNI TISAK,
VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
R. N. VOLINSKAJA:
KEMIJSKI PROCESI U IZRADI TISKOVNIH
FORMI, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1975.
P.W. ATKINS:
PHYSICAL CHEMISTRY, 6TH ED., OXFORD UNIVERSITY
PRESS, OXFORD, MELBOURNE, TOKYO, 1998.
Slide 4
KAKO POČETI ???
Slide 5
TISKOVNA FORMA
ZA
VISOKI TISAK
Slide 6
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Tiskovne i slobodne površine razlikuju se po svom
GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine su
IZBOČENE i nalaze se
u istoj ravnini.
Slobodne površine su UDUBLJENE.
Slide 7
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Jednolik nanos boje
+
Otisak
Ovako se dobijaju samo jednotonski otisci.
Za višetonske otiske potreban je raster.
Slide 8
TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK
Tiskovna forma se izrađuje od KOVINA
- najčešće CINK ili MAGNEZIJ KEMIJSKIM,
ELEKTROKEMIJSKIM JETKANJEM,
MEHANIČKIM GRAVIRANJEM
te od ORGANSKIH MATERIJALA - FOTOPOLIMERA -
Slide 9
TISKOVNA FORMA
ZA
DUBOKI TISAK
Slide 10
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
Tiskovne i slobodne površine također se razlikuju po svom
GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine su
UDUBLJENE.
Slobodne površine su
IZDIGNUTE i nalaze se
u istoj ravnini.
Slide 11
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
4 TIPA TISKOVNIH FORMI:
AUTOTIPIJSKA
KOMBINIRANA
ELEKTROGRAVIRNA
KONVENCIONALNA
Slide 12
AUTOTIPIJSKI DUBOKI TISAK
+
Svi tiskovni elementi imaju
ISTU DUBINU.
Sadrže uvijek
ISTU KOLIČINU BOJE,
tako da se dobiju
JEDNOTONSKI
OTISCI.
Slide 13
KONVENCIONALNI DUBOKI TISAK
Tiskovni elementi imaju
=JEDNAKU POVRŠINU
≠RAZLIČITU DUBINU.
Na otisak se prenosi
≠RAZLIČITA
KOLIČINA BOJE
i dobiju se
VIŠETONSKI OTISCI.
Slide 14
DUBOKI TISAK
KOMBINIRANA TISKOVNA FORMA
Ima karakteristike AUTOTIPIJSKE I KONVENCIONALNE tiskovne forme.
Tiskovni elementi imaju
RAZLIČITE POVRŠINE
i RAZLIČITE DUBINE.
Ova tehnika omogućuje izradu pravih višetonskih reprodukcija.
Slide 15
DUBOKI TISAK
ELEKTROGRAVIRNA TISKOVNA FORMA
POVRŠINA I DUBINA
tiskovnih elemenata
međusobno su
POVEZANE.
POVEĆANJEM POVRŠINE
RASTE DUBINA
tiskovnih elemenata.
I ovom tehnikom različiti tonovi boje postižu se
različitim volumenom tiskovnih elemenata.
Slide 16
TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI TISAK
Tiskovna forma najčešće se izrađuje od BAKRA (bakrotisak).
KEMIJSKIM JETKANJEM,
ELEKTROGRAVIRNIM KOPIRNIM POSTUPKOM
Slide 17
TISKOVNA
FORMA
ZA
PLOŠNI
TISAK
Slide 18
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
Tiskovne i slobodne površine nalaze se u ISTOJ RAVNINI.
Razlikuju se po svojim fizikalno-kemijskim svojstvima:
Slobodne površine moraju biti
HIDROFILNE (OLEOFOBNE)
tako da mogu adsorbirati
polarne otopine za vlaženje.
Tiskovni elementi moraju biti
HIDROFOBNI (OLEOFILNI)
tako da dobro adsorbiraju boju.
otopina za vlaženje
otisak
Na tiskovne elemente boja se nanosi jednoliko, pa tiskovna forma daje
jednotonske otiske.
Za reprodukciju višetonskih originala koristi se rasterska tehnika.
boja
Slide 19
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
Tiskovna forma može biti:
- MONOMETALNA -
Izrađuje se od
1
materijala, najčešće ALUMINIJA,
KOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivih slojeva
Al2O3
aluminij
Slide 20
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
- POLIMETALNA Izrađuje se od
2
ili VIŠE kovina,
KOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivnih slojeva, te
KEMIJSKIM JETKANJEM
metal I
metal II
metal III
metal IV
Slide 21
TISKOVNA FORMA
ZA
PROPUSNI TISAK
Slide 22
TISKOVNA FORMA ZA PROPUSNI TISAK
Slobodne i tiskovne površine nalaze se u potpuno ISTOJ RAVNINI.
Tiskovnu formu predstavlja SITO
- mrežica napeta na okvir.
boja
Slobodne površine ne propuštaju
boju (zatvorene očice mrežice).
Tiskovne površine propuštaju
boju (otvorene očice mrežice).
otisak
Kroz tiskovne površine protiskuje se uvijek
ista količina boje, te se dobiju jednotonske reprodukcije.
Za reprodukciju višetonskih originala koristi se rasterska tehnika.
Slide 23
JETKANJE KOVINA
Jetkanje kovina je kemijsko otapanje kovine s ciljem da
se na površini kovine dobije reljef određenog oblika.
Jetkanjem kovina dobijaju se tiskovne forme za visoki,
duboki i plošni tisak.
Slide 24
JETKANJE KOVINA
Jetkanje kovine je proces oksidacije
pri čemu nastaju topivi produkti:
Me0 - ne- ↔ Men+
Pri oksidaciji, atomi kovine otpuštaju elektrone i prelaze u
ione.
Elektroni se mogu oduzeti na dva načina:
kemijskom reakcijom
elektrokemijskom reakcijom
Slide 25
KEMIJSKO JETKANJE
Kristalna rešetka kovine sastoji se od atoma, odnosno iona
te kovine i slobodnih elektrona.
Ako se kovina nalazi u otopini iona te kovine, tada će ioni iz
kovine nastojati prijeći u otopinu, a ioni iz otopine u kovinu.
Fe
Fe2+
NASTAJE RAVNOTEŽA
Odlaskom iona kovine u otopinu, u
kristalnoj rešetci ostaje suvišak
Elektronielektrona
se mogu oduzeti
načina: naboj.
– kovina na
imadva
negativan
kemijskom reakcijom
2e elektrokemijskom
Kovina uronjena ureakcijom
otopinu svojih iona
kovina
čini redoks sustav.
otopina
Slide 26
KEMIJSKO JETKANJE
Razlika elektrostatskog potencijala između kovine
i graničnog sloja u kojem se nalaze njeni ioni je:
Ravnotežni elektrodni potencijal
Redoks potencijal
Slide 27
KEMIJSKO JETKANJE
Kovina je aktivnija što je
više njenih iona prešlo u
otopinu.
Visokoaktivne kovine kao
Na, K, Mg, Al nabijaju se
negativno.
Kovina je neaktivnija što je
više iona prešlo iz otopine
u kristalnu rešetku.
Niskoaktivne kovine kao
Au, Ag, Cu, Hg nabijaju se
pozitivno.
KOVINA
POTENCIJAL / V
Na/Na2+
-2.71
Mg/Mg2+
-2.38
Al/Al3+
-1.66
Zn/Zn2+
-0.76
Cr/Cr2+
-0.71
Fe/Fe2+
-0.44
Ni/Ni2+
-0.25
H2/2H+
±0.00
Cu/Cu2+
+0.34
Cu/Cu+
+0.52
Fe2+/Fe3+
+0.78
Hg/Hg2+
+0.79
Ag/Ag+
+0.80
Au/Au+
+1.70
Slide 28
KEMIJSKO JETKANJE
Oksidaciju kovine mogu izvršiti samo tvari koje su sposobne
oduzeti elektrone, odnosno one koje su elektropozitivnije od
same kovine:
Krom (Cr)
Cink (Zn)
2Cr0 - 6e6H+ + 6e-
→ Cr3+
→ 3H2
2Cr0 + 6HCl
→ 2CrCl3 + 3H2
Zn0 - 2e→ Zn2+
NO3- + 4H+ + 3e- → NO + 2H2O
3Zn0 + 8HNO3
Bakar (Cu)
→ 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu0 - 2eFe3+ + e-
→ Cu2+
→ Fe2+
Cu0 + 2FeCl3
→ CuCl2 + 2FeCl2
Slide 29
BRZINA JETKANJA
Najoptimalnije vrijeme jetkanja:
5 – 15 min
Brži proces → slabija kontrola
→ neekonomično
Brzina jetkanja ovisi o:
Vrsti kovine
kemijskom Sastavu otopine za jetkanje
Temperaturi otopine
Koncentraciji reaktanata i produkata
Miješanju otopine
Slide 30
KEMIJSKO JETKANJE
Vrsta kovine
elektronegativnije kovine brže će se jetkati od
elektropozitivnijih
[Mg (-2.38 V) se jetka brže od Zn
(-0.76 V),
a Zn brže od Cu (+0.34 V)].
Brzina jetkanja ovisi o:
Kemijski
sastav otopine
Vrsti kovine
kemijskom
Sastavu
otopine
za jetkanje
ovisi
o vrsti kovine
i njenom
aktivitetu.
Temperaturi otopine
Elektronegativnije kovine jetkaju se razrjeđenijim
Koncentraciji reaktanata i produkata
otopinama nego elektropozitivnije
Miješanju otopine
[Mg se jetka s 5%-tnom, Zn s 10-15%-tnom otopinom HNO3].
Slide 31
KEMIJSKO JETKANJE
Temperatura otopine
Povišenjem temperature otopine za jetkanje povećava se
Brown-ovo gibanje čestica, odnosno brzina kemijske
reakcije, a time i brzina jetkanja.
Koncentracije reaktanata i produkata
Utjecaj koncentracije reaktanata i produkata isti je kao
i za sve ostale kemijske reakcije.
Povećanjem koncentracije produkata, a smanjenjem
koncentracije reaktanata, smanjuje se brzina jetkanja.+
Slide 32
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i produkata
v2 – koncentracija
produkata
Koncentracija
C
ravnoteža
v1 = v2
v1 – koncentracija
reaktanata
Vrijeme
t
Slide 33
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i prudukata
Cu0 + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Brzina ove reakcije iznosi:
v1 = k1 x C2FeCl3 x CCu
v1
k1
CFeCl3
CCu
- brzina polazne reakcije
- konstanta brzine polazne reakcije
- koncentracija FeCl3
- koncentracija Cu = 1
Tijekom jetkanja troši se FeCl3 te se brzina reakcije
smanjuje. Istovremeno se odvija i povratna reakcija:
CuCl2 + 2FeCl2 → Cu0 + 2FeCl3
Brzina ove reakcije iznosi:
v2 = k2 x CCuCl2 x C2FeCl2
Slide 34
KEMIJSKO JETKANJE
Koncentracija reaktanata i prudukata
Tijekom jetkanja povećavaju se koncentracije CuCl2 i
FeCl2 pa se brzina povratne reakcije povećava.
Promjena koncentracija koje nastaju s reaktantima i
produktima tijekom jetkanja usporavaju brzinu jetkanja.
Jetkanje je uspješnije ako otopina za jetkanje sadrži i
nešto produkata jetkanja, no prevelika količina produkata
jetkanja previše usporava jetkanje - može doći do
taloženja na površini koja se jetka.
Slide 35
KEMIJSKO JETKANJE
Miješanje
Miješanje otopine za jetkanje uzrokuje smanjenje
difuzijskog sloja uz površinu kovine i time ubrzava
proces jetkanja. Ujedno uklanja i produkte jetkanja,
dovodi se svježa otopina, te se jetkanje ubrzava.
Slide 36
JETKANJE HOMOGENIH I
HETEROGENIH SLITINA
KUBIČNA
HEKSAGONALNA
KOVINE
Pri normalnoj temperaturi i tlaku
karakterizira ih pravilan raspored atoma
povezanih metalnom vezom u gusto
pakirane elementarne kristalne rešetke.
Kemijski čiste kovine imaju pravilnu
kristalografsku strukturu i kristaliziraju
većinom u kubičnom i heksagonskom
sustavu.
TETRAGONALNA
ROMBSKA
MONOKLINSKA
TRIGONALNA
TRIKLINSKA
Slide 37
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Kubični sustav:
elementarna kristalna rešetka – kocka
Jednostavna
kubična rešetka
Atomi se nalaze na rogljevima kocke ili drugim
karakterističnim mjestima.
Slide 38
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Više elementarnih kristalnih rešetki tvore kristal,
a više kristala kristalno zrno.
Kristali imaju isti oblik kao i kristalna rešetka, a
kristalna zrna su nepravilnog oblika.
Slide 39
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Kubične kristalne rešetke mogu biti i
gušće pakirane.
Atomi kovine mogu se nalaziti i na plohama
kocke - plošno centrirana kubična rešetka
(željezo, krom).
Atomi se mogu nalaziti i u središtu kocke prostorno centrirana kubična rešetka
(bakar, aluminij, nikal, olovo).
Slide 40
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Slide 41
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- kristalne rešetke
Heksagonski sustav:
osnovna jedinica – heksagon
plošno centrirana heksagonska
jedinica (cink, magnezij)
Kovine čine istovrsni fizikalno i kemijski identični
kristali koji nastaju hlađenjem talina.
Slide 42
Slide 43
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
SLITINE
temperatura
temperatura
Slitine su smjese više različitih kovina koje su namjerno
dodane ili se nalaze kao nečistoće u osnovnoj kovini.
Dobivaju se hlađenjem talina u kojima se nalaze dodani
legirajući elementi u određenim koncentracijama.
vrijeme
vrijeme
Njihova fizikalno–kemijska i mehanička svojstva se značajno
razlikuju od svojstava kovina od kojih su sastavljane.
Slide 44
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Slitine se prema građi dijele na:
Homogene
Heterogene
Homogene slitine su čvrste otopine u kojima su
legirajući elementi kako u tekućem, tako i u čvrstom
stanju potpuno topivi u osnovnoj kovini.
Slide 45
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- homogene slitine
Ako su parametri kristalnih
rešetki slični, atomi legirajućih
elemenata zamjenjuju atome
osnovne kovine u kristalnoj
rešetci i nastaju
kristali sa zamjenskim atomima.
Ako se miješaju dvije različite
kristalne strukture, atomi
legirajućih elemenata tvore
atomske disperzije stvarajući
kristale mješance.
Slide 46
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Heterogene slitine
Čvrste otopine u kojima su legirajući elementi samo
djelomično topivi ili uopće nisu topivi u osnovnoj kovini.
Heterogena slitina je smjesa raznovrsnih kristala.
Netopivi legirajući elementi:
svaka kovina kristalizira posebno
Djelomično topivi:
kristali osnovne i dodane kovine +
kristali mješanci
Slide 47
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
Legirajući element s osnovnom kovinom stvara
intermetalni spoj koji čini posebnu fazu čiji se kristali
međusobno dotiču i ne miješaju se.
Čiste kovine i homogene slitine
imaju sva kristalna zrna
istovrsna i istog elektrodnog
potencijala - zato se u idealnom
slučaju sva kristalna zrna
jetkaju istovremeno
jednakom brzinom
ravnomjerno
glatka površina
Poslije
Prije jetkanja
Slide 48
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Heterogene slitine građene su od raznovrsnih kristala
različitog kemijskog sastava i elektrodnog potencijala.
Na površini se stvaraju mikro galvanski (lokalni) članci:
jedno kristalno zrno je elektronegativnije (anoda)
drugo je elektropozitivnije (katoda)
neposredni kontakt kristalnih zrna -> vodljiv spoj
otopina za jetkanje -> elektrolit galvanskog članka
Me0 - ne- → Men+
-
2H+ + 2e- → H2
Slide 49
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Elektronegativniji kristal (mikroanoda) se oksidira, kovina
prelazi u ionsko stanje i prelazi u otopinu (otapa se).
Za
to
vrijeme
na
elektropozitivnijem
kristalu
(mikrokatodi) odvija se proces redukcije (izdvajanje
vodika).
Sve dok postoje mikroanode, mikrokatode se ne otapaju.
Kada se oksidiraju sva elektronegativnija kristalna zrna,
počinje oksidacija i onih elektropozitivnijih kristalnih
zrna.
Slide 50
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
Nakon jetkanja heterogenih slitina površina je hrapava, a
proces jetkanja neravnomjeran.
Hrapavst površine jače je izražena što je veće kristalno
zrno.
+ +
__
++ _
+
_ _
++
_
_
+
_+ + _
Kod slitina sitnozrnate kristalne strukture hrapavost
površine je slabije izražena.
Slide 51
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina
- heterogene slitine
U ekstremnim slučajevima, ali koji su relani, može se
dogoditi da se s površina odjetkaju i sitni tiskovni
elementi (rasterske točkice) ako su kristalna zrna
slitine istog reda veličine kao i rasterske točkice.
+
_
+
_
+
_
+
_