Predavanje - Katedra za tiskovne forme

Download Report

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.

+

_

+

_

+

_

+

_