Transcript
1 2 3 4 5 6 7
Predavanja
80
60
40
20
10
Bro
j st
udenata
Dr.Dr.sc. MIROSLAV GOJO, red.prof.sc. MIROSLAV GOJO, red.prof.
LITERATURA:
O. KORELIĆ: KEMIGRAFIJA, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
R. N. VOLINSKAJA: KEMIJSKI PROCESI U IZRADI TISKOVNIH FORMI, VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1975.
M. KUMAR: STANDARDIZACIJA IZRADE I EKSPLOATACIJATISKOVNE FORME ZA PLOŠNI TISAK,VIŠA GRAFIČKA ŠKOLA, ZAGREB, 1978.
P.W. ATKINS: PHYSICAL CHEMISTRY, 6TH ED., OXFORD UNIVERSITY PRESS, OXFORD, MELBOURNE, TOKYO, 1998.
KAKO POČETI ???
TISKOVNA FORMATISKOVNA FORMAZAZA
VISOKI TISAKVISOKI TISAK
TISKOVNA FORMA ZA VISOKITISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAKTISAK
Slobodne površine su UDUBLJENE.
Tiskovne i slobodne površine razlikuju se po svom GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine su IZBOČENE i nalaze se u istoj ravnini.
+
Jednolik nanos boje
Otisak
Ovako se dobijaju samo jednotonski otisci.Za vivišešetotonnskskee ototisiskeke potreban je raster.
TISKOVNA FORMA ZA VISOKITISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAKTISAK
Tiskovna forma se izrađuje odKOVINAKOVINA
- najčešće CINKCINK ili MAGNEZIJMAGNEZIJ -
KEMIJSKIM,
ELEKTROKEMIJSKIM JETKANJEM,
MEHANIČKIM GRAVIRANJEM
te od ORGANSKIH MATERIJALA - FOTOPOLIMERFOTOPOLIMERAA -
TISKOVNA FORMA ZA VISOKITISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAKTISAK
TISKOVNA FORMATISKOVNA FORMAZAZA
DUBOKI TISAKDUBOKI TISAK
Slobodne površine su IZDIGNUTE i nalaze se u istoj ravnini.
Tiskovne i slobodne površine također se razlikuju po svom GEOMETRIJSKOM POLOŽAJU.
Tiskovne površine suUDUBLJENE.
TISKOVNA FORMA ZA TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI DUBOKI TISAKTISAK
4 TIPA TISKOVNIH FORMI:
AUTOTIPIJSKA
KONVENCIONALNA
KOMBINIRANA
ELEKTROGRAVIRNA
TISKOVNA FORMA ZA TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI DUBOKI TISAKTISAK
+
AUTOTIPIJSKI AUTOTIPIJSKI DUBOKI TISAKDUBOKI TISAK
Sadrže uvijek
ISTU KOLIČINU BOJE,
Svi tiskovni elementi imaju
ISTU DUBINU.
tako da se dobiju
JEDNOTONSKIJEDNOTONSKI OTISCIOTISCI.
KONVENCIONALNIKONVENCIONALNI DUBOKI TISAKDUBOKI TISAK
Na otisak se prenosi
≠RAZLIČITA KOLIČINA BOJE
Tiskovni elementi imaju
=JEDNAKU POVRŠINU
≠RAZLIČITU DUBINU.
i dobiju se
VVIIŠŠEETTOONNSSKKII OOTTIISSCCII.
DUBOKI TISAKDUBOKI TISAKKOMBINIRANAKOMBINIRANA TISKOVNA FORMATISKOVNA FORMA
Tiskovni elementi imaju
RAZLIČITE POVRŠINE i RAZLIČITE DUBINE.
Ima karakteristike AUTOTIPIJSKE I KONVENCIONALNE tiskovne forme.
Ova tehnika omogućuje izradu pravih vviiššeettoonnsskkiih h rreepprrodukcijaodukcija.
POVEĆANJEM POVRŠINERASTE DUBINA
tiskovnih elemenata.
DUBOKI TISAKDUBOKI TISAKELEKTROGRAVIRNAELEKTROGRAVIRNA TISKOVNA FORMATISKOVNA FORMA
POVRŠINA I DUBINA tiskovnih elemenata
međusobno suPOVEZANE.
I ovom tehnikom različiti tonovirazličiti tonovi boje postižu serazličitim volumenomrazličitim volumenom tiskovnih elemenata.
Tiskovna forma najčešće se izrađuje od
BAKRABAKRA
KEMIJSKIMKEMIJSKIM JETKANJEM, JETKANJEM,
ELEKELEKTTROROGRAVIRNIMGRAVIRNIM KOPIRNIM KOPIRNIM POSTUPKOMPOSTUPKOM
(bakrotisak).
TISKOVNA FORMA ZA TISKOVNA FORMA ZA DUBOKI DUBOKI TISAKTISAK
TISKOVNATISKOVNAFORMAFORMAZAZAPLOŠNIPLOŠNITISAKTISAK
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAKTISKOVNA 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 vlaženjeotopina za vlaženje
otisak
boja
Na tiskovne elemente boja se nanosi jednoliko, pa tiskovna forma daje jednotonske otiske.Za reprodukciju vviiššeettoonnsskikih h oorriigginalainala koristi se rasterska tehnika.
Tiskovna forma može biti:
KKOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivih OPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivih slojevaslojeva
Izrađuje se od 1 materijala, najčešće ALUMINIJAALUMINIJA,
- MONOMETALNA -- MONOMETALNA -
aluminij
Al2O3
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAKTISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
- POLIMETALNA -- POLIMETALNA -
Izrađuje se od 2 ili VIŠE kovina,
KKOPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivnih slojeva, OPIRANJEM I RAZVIJANJEM fotoosjetljivnih slojeva, tete
KEMIJSKIM JETKANJEMKEMIJSKIM JETKANJEM
metal Imetal IImetal IIImetal IV
TISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAKTISKOVNA FORMA ZA PLOŠNI TISAK
TISKOVNA FORMATISKOVNA FORMAZAZA
PROPUSNIPROPUSNI TISAK TISAK
TISKOVNA FORMA ZA TISKOVNA FORMA ZA PROPUSNI PROPUSNI TISAKTISAK
Slobodne i tiskovne površine nalaze se u potpuno potpuno ISTOJ RAVNINIISTOJ RAVNINI.
Tiskovnu formu predstavlja SITO- mrežica napeta na okvir.
SSlobodne površine lobodne površine ne ne propuštaju propuštaju bojuboju ( (zatvorene zatvorene ooččice mrežiceice mrežice))..
Tiskovne površine Tiskovne površine propuštajupropuštaju bojuboju ( (otvorene ootvorene oččice mrežiceice mrežice).). otisak
boja
Kroz tiskovne površine protiskuje se uvijekista količina boje, te se dobiju jednotonske reprodukcije.Za reprodukciju vviiššeettoonsnskikih h oorriigginalainala koristi se rasterska tehnika.
JETKANJE KOVINAJETKANJE 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 visokivisoki, dubokiduboki i plošniplošni tisak.
Me0 - ne- ↔ Men+
Pri oksidaciji, atomi kovine otpuštaju elektrone i prelaze u ioneione.
Elektroni se mogu oduzeti na dva načina: kemijskomkemijskom reakcijom
elektrokemijskomelektrokemijskom reakcijom
Jetkanje kovine je proces oksidacije pri čemu nastaju topivi produkti:
JETKANJE KOVINAJETKANJE KOVINA
KEMIJSKO JETKANJEKEMIJSKO 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.
Elektroni se mogu oduzeti na dva načina: kemijskomkemijskom reakcijom
elektrokemijskomelektrokemijskom reakcijom
Fe Fe2
+
2e-
kovinkovinaa
otopinotopinaa
Odlaskom iona kovine u otopinu, u kristalnoj rešetci ostaje suvišak elektrona – kovina ima negativan negativan nabojnaboj.
Kovina uronjena u otopinu svojih iona čini redoks sustav.
NASTAJE RAVNOTEŽANASTAJE RAVNOTEŽA
Razlika elektrostatskog potencijala između kovine i graničnog sloja u kojem se nalaze njeni ioni je:
Ravnotežni elektrodni potencijal
Redoks potencijal
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJE
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJEKOVINAKOVINA POTENCIJAL / VPOTENCIJAL / 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
HH22/2H/2H++ ±0.00±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
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.
Krom (Cr)2Cr0 - 6e- → Cr3+
6H+ + 6e- → 3H2
2Cr0 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2
Cink (Zn)Zn0 - 2e- → Zn2+
NO3- + 4H+ + 3e- → NO + 2H2O
3Zn0 + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Bakar (Cu)Cu0 - 2e- → Cu2+
Fe3+ + e- → Fe2+
Cu0 + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJE
Oksidaciju kovine mogu izvršiti samo tvari koje su sposobne oduzeti elektrone, odnosno one koje su elektropozitivnije od same kovine:
BRZINABRZINA JETKANJ JETKANJAA
Najoptimalnije vrijeme jetkanja:5 – 15 min5 – 15 min
Brži proces →→ slabija kontrola→→ neekonomično
Brzina jetkanja ovisi o: VVrstirsti kovinekovine kemijskom kemijskom SSastavuastavu otopineotopine za za
jetkanjejetkanje TTemempeperaratturiuri otopineotopine KKoncentracijioncentraciji reaktanata i reaktanata i
produkataprodukata MMiješanjuiješanju otopineotopine
Kemijski sastav otopineKemijski sastav otopineovisi o vrsti kovine i njenom aktivitetu.
ElektronegativnijeElektronegativnije kovine jetkaju se razrjeđenijimrazrjeđenijim otopinamaotopinama nego elektropozitivnijeelektropozitivnije[Mg se jetka s 5%5%-tnom, Zn s 10-15%10-15%-tnom otopinom HNO3].
Brzina jetkanja ovisi o: VVrstirsti kovinekovine kemijskom kemijskom SSastavuastavu otopineotopine za za
jetkanjejetkanje TTemempeperaratturiuri otopineotopine KKoncentracijioncentraciji reaktanata i reaktanata i
produkataprodukata MMiješanjuiješanju otopineotopine
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJE
Vrsta kovineVrsta kovineelektronegativnijeelektronegativnije kovine kovine bržebrže će se jetkati odće se jetkati odelektropozitivnijihelektropozitivnijih[Mg (-2.38 V) se jetka brže od Zn (-0.76 V), a Zn brže od Cu (+0.34 V)].
Temperatura otopineTemperatura otopinePovišenjemPovišenjem temperature otopine za jetkanje temperature otopine za jetkanje povećavapovećava sese Brown-ovo gibanje čestica, odnosno Brown-ovo gibanje čestica, odnosno brzina kemijske reakcije, a time i brzina kemijske reakcije, a time i brzina jetkanjabrzina jetkanja..
Koncentracije reaktanata i produkataKoncentracije reaktanata i produkataUtjecaj koncentracije reaktanata i produkata isti je kao i za sve ostale kemijske reakcije.PovećanjemPovećanjem koncentracije produkataprodukata, a smanjenjemsmanjenjem koncentracije reaktanatareaktanata, smanjujesmanjuje se brzina jetkanja se brzina jetkanja..++
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJE
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJEKoncentracija reaktanata i Koncentracija reaktanata i produkataprodukata
tVrijeme
C
Konce
ntr
aci
ja
v1 – koncentracijareaktanata
vv22 – – koncentracijakoncentracijaprodukataprodukata
ravnotežaravnoteža vv11 = v = v22
CuCu00 ++ 2FeCl2FeCl33 →→ CuClCuCl22 ++ 2FeCl2FeCl22
Brzina ove reakcije iznosi:Brzina ove reakcije iznosi:vv11 == kk11 x C x C22
FeClFeCl33 x C x CCuCu
vv11 - brzina polazne reakcije- brzina polazne reakcijekk11 - konstanta brzine polazne reakcije- konstanta brzine polazne reakcijeCCFeClFeCl33
- koncentracija FeCl- koncentracija FeCl33CCCuCu - koncentracija Cu = 1- koncentracija Cu = 1Tijekom jetkanja troši se FeCl3 te se brzina reakcije smanjuje. Istovremeno se odvija i povratna reakcija:
CuClCuCl22 ++ 2FeCl2FeCl22 →→ CuCu00 ++ 2FeCl2FeCl33
Brzina ove reakcije iznosi:Brzina ove reakcije iznosi:vv22 == kk22 x C x CCuClCuCl22
x C x C22FeClFeCl22
KEMIJSKO JETKANJEKEMIJSKO JETKANJEKoncentracija reaktanata i Koncentracija reaktanata i prudukataprudukata
Tijekom jetkanja povećavaju se koncentracije CuCl2 i FeCl2 pa se brzina povratne reakcije povećavapovećava.
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 usporavausporava jetkanje - može doći do taloženja na površini koja se jetka.
KEMIJSKO JETKANJEKEMIJSKO JETKANJEKoncentracija reaktanata i Koncentracija reaktanata i prudukataprudukata
MiješanjeMiješanjeMiješanje otopine za jetkanje uzrokuje smanjenje difuzijskog sloja uz površinu kovine i time ubrzava ubrzava proces jetkanjaproces jetkanja. Ujedno uklanja i produkte jetkanja, dovodi se svježa otopina, te se jetkanje ubrzava.
KEMIJSKO KEMIJSKO JETKANJEJETKANJE
KOVINKOVINEE
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.
KUUBIČNA
HEKSAGOHEKSAGONALNA
TETRAGONALNA
MONOKLINSKA
ROMBSKA
TRIGONALNA
TRIKLINSKA
JETKANJE HOMOGENIH I JETKANJE HOMOGENIH I HETEROGENIH SLITINAHETEROGENIH SLITINA
Jednostavnakubična rešetka
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- kristalne rešetke- kristalne rešetke
Kubični sustav:elementarna kristalna rešetka – kocka
Atomi se nalaze na rogljevima kocke ili drugim karakterističnim mjestima.
Više elementarnih kristalnih rešetki tvore kristalkristal,a više kristala kristalno zrnokristalno zrno.
Kristali imaju isti oblik kao i kristalna rešetka, a kristalna zrna su nepravilnog oblika.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- kristalne rešetke- 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).
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- kristalne rešetke- kristalne rešetke
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina- kristalne rešetke
Jetkanje homogenih i heterogenih slitina- kristalne rešetke
Kovine čine istovrsniistovrsni fizikalno i kemijski identični kristali koji nastaju hlađenjem talina.
Heksagonski sustav:osnovna jedinica – heksagon
plošno centrirana heksagonska jedinica (cink, magnezij)
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- kristalne rešetke- kristalne rešetke
Njihova fizikalno–kemijska i mehanička svojstva se značajno razlikuju od svojstava kovina od kojih su sastavljane.
vrijemete
mp
era
tura
vrijeme
tem
pera
tura
SLITINESLITINE
Slitine su smjese više različitih kovina koje su namjerno dodane ili se nalaze kao nečistoće u osnovnoj kovini.Dobivaju se hlađenjem talinahlađenjem talina u kojima se nalaze dodani legirajući elementi u određenim koncentracijama.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina
Slitine se prema građi dijele na:Slitine se prema građi dijele na: HomogeneHomogene HeterogeneHeterogene
Homogene slitineHomogene slitine su čvrste otopine u kojima su legirajući elementi kako u tekućem, tako i u čvrstom stanju potpuno topivpotpuno topivii u osnovnoj kovini.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina
Ako su parametri kristalnih rešetki slični, atomi legirajućih elemenata zamjenjuju atome osnovne kovine u kristalnoj rešetci i nastajukristali sa zamjenskim kristali sa zamjenskim atomimaatomima.
Ako se miješaju dvije različite kristalne strukture, atomi legirajućih elemenata tvore atomske disperzije stvarajućikristale mješancekristale mješance.
Jetkanje homogenih i heterogenih Jetkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- homogene slitine- homogene slitine
Heterogene slitineHeterogene slitine
ČČvrste otopine u kojima su legirajući elementi samo vrste otopine u kojima su legirajući elementi samo djelomično topividjelomično topivi ili uopće ili uopće nisu topivinisu topivi u osnovnoj u osnovnoj kovini.kovini.Heterogena slitina je smjesa raznoHeterogena slitina je smjesa raznovvrsnih kristala.rsnih kristala.
NeNetopivitopivi legirajući elementi: legirajući elementi:svaka kovina krisvaka kovina krisstalizira posebnotalizira posebno
DDjelomičnojelomično topivtopivi:i:kkristalristali i osnovne osnovne i dodane i dodane kovinekovine + +kristali mješancikristali mješanci
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina
Jetkanje homogenih i heterogenih Jetkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina
Prije jetkanjaPoslije jetkanja
LLegirajući elemegirajući elemeent s osnovnom kovinomnt s osnovnom kovinom stvara intermetalni spoj koji čini posebnuintermetalni spoj koji čini posebnu fazu čifazu čijji i se kristali međusobno dotiču imeđusobno 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 istovremenjetkaju istovremenoo jednakom brzinomjednakom brzinom ravravnomjernonomjerno glatka pglatka površinaovršina
Heterogene slitine Heterogene slitine građene su od raznovrsnih građene su od raznovrsnih kristala različitog kemijskristala različitog kemijskog sastavakog sastava i elek i elektrodnog trodnog potencijala.potencijala.
Na površini se stvaraju mikroNa površini se stvaraju mikro galvanski galvanski ((lokalnilokalni)) člancičlanci:: jedno kristalno zrnojedno kristalno zrno je je elektronegativnijeelektronegativnije ((anodanodaa))drdrugo ugo je je elektropozitivnijeelektropozitivnije ( (katodkatodaa))nneposredni kontakt kristalnih zrna eposredni kontakt kristalnih zrna ->-> vodljiv spojvodljiv spojotopina za jetkanje otopina za jetkanje -> -> elektrolitelektrolit galvanskog galvanskog
člankačlankaMe0 - ne- → Men+ 2H+ + 2e- → H2
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- heterogene slitine- 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.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- heterogene slitine- 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.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- heterogene slitine- 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.
JJetkanje homogenih i heterogenih etkanje homogenih i heterogenih slitinaslitina- heterogene slitine- heterogene slitine