專利名稱：Ctp版基鋁合金帶材及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金材料及生產(chǎn)方法，具體是一種采用鑄軋坯生產(chǎn)的CTP版基鋁合金帶材及其制造方法。
背景技術(shù)：
CTP (COMPUTER TO PLATE)計算機直接制版，是指經(jīng)過計算機將圖文直接輸出到印刷版材上的工藝過程。CTP版具有印刷質(zhì)量高，生產(chǎn)周期短，無環(huán)境污染等優(yōu)點，它的應(yīng)用加速了平版印刷向高速、多色的發(fā)展。作為印刷領(lǐng)域的最新應(yīng)用技術(shù)，CTP版對印刷用鋁版基提出了更高的質(zhì)量要求。傳統(tǒng)的PS版基一般采用1060合金或鋁純度更高的鋁合金材料，此種材料經(jīng)烘烤后材質(zhì)偏軟，在初期加工環(huán)節(jié)易出現(xiàn)擦劃傷以及鋁粉脫落過多等表面缺陷，影響產(chǎn)品的表面粗糙度及成品率，高純鋁還面臨熔煉溫度難控制而產(chǎn)生晶粒粗大的問題。但是過高的雜質(zhì)含量也會產(chǎn)生不同程度的雜質(zhì)條紋，影響印刷版表面網(wǎng)點、網(wǎng)線及分辨率。
為了制備細密均勻的砂目層，鋁版基的內(nèi)在成分特別關(guān)鍵，即與生產(chǎn)鋁版基的鋁合金成分有關(guān)，主要與鋁合金的微量特種金屬的種類和含量有關(guān)。研究出添加合適的Fe、 Si、Ti金屬元素及含量配比，對CTP版基獲得良好的物理機械性能和電解適性，并使電解砂目獲得良好的響應(yīng)敏感性，有著至關(guān)重要的作用。
在表面控制工藝方面，由于CTP是經(jīng)過計算機將圖文直接輸出到印刷版材上的工藝過程，不再存在任何中間環(huán)節(jié)或中間物理媒介(如膠片)確認、修改或拼版，因此CTP版基板面一定要潔凈、平整等無任何影響使用的缺陷。對各道工序軋輥粗糙度的控制及軋制工藝控制要求較高。
在高精度板型控制方面，由于多數(shù)CTP設(shè)備采用掃描成像，不像PS版曬版是采取抽真空可使版面與膠片密合，所以如果板材平整度差，將影響激光成像的質(zhì)量，因此CTP版基對板型平直度及端面質(zhì)量要求更高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種耐烘烤性能好、電解砂目均勻、表面質(zhì)量好的CTP版基鋁合金帶材及其制造方法。
本發(fā)明的CTP版基鋁合金帶材的鋁基板中僅包含F(xiàn)e、Si、Ti三種合金化元素，各合金化元素的質(zhì)量比控制如下Fe : Si : Ti = 20 38 : 5 10 : I ;其材料中各成分的質(zhì)量百分比為Fe O. 20 O. 38%，Si O. 05 O. 1%，Ti O. 01 O. 02%，其余為Al及雜質(zhì)。所述雜質(zhì)元素成分及其質(zhì)量百分比值控制如下=Cu ( O. 05%、Mn ( O. 05%、Mg ( O. 05%、 Zn ( O. 05%。
本發(fā)明的CTP版基鋁合金帶材的制造方法包括以下步驟熔煉、鑄軋、粗軋、中軋、 縱剪、精軋、拉彎矯直；所述熔煉步驟中，熔體依次經(jīng)過四級過濾，第一級過濾目數(shù)為15 - 30PPi，第二級過濾目數(shù)為30 - 50 PPi，第三級過濾目數(shù)為40 - 50 PPi，第四級過濾目數(shù)為15 — 30 PPi ;經(jīng)過四級過濾保證熔體的潔凈度、純度,去除熔體中團聚的雜質(zhì)及殘雜。
所述粗軋、中軋步驟中，各加工道次壓下量控制在37%以下，精軋步驟在成品前 2 3個道次的壓下量控制33%以下。與傳統(tǒng)工藝冷軋各道次壓下量40% 50%相比，在控制表面色澤均勻性、鋁粉及表面起筋等缺陷方面取得了明顯的效果。
所述拉彎矯直步驟中，開卷張力控制在500 700kg，卷取張力控制在450 650kg，速度控制在80 100m/min，延伸率控制在O. 28 O. 40%。保證板型的平整度、彎曲度，表面清潔、干凈、無油污、色澤均勻。
本發(fā)明具有以下的積極有益效果I、本發(fā)明通過添加合適的Fe、Si、Ti金屬元素及含量配比，對CTP版基獲得良好的物理機械性能和電解適性，并使電解砂目獲得良好的響應(yīng)敏感性，有著至關(guān)重要的作用。結(jié)合熔煉工序中的采用了四級過濾系統(tǒng)加強對團聚物的濾除，消除了元素偏析造成的雜質(zhì)條紋，同時保證了鋁版基的潔凈度、純度，去除熔體中團聚的雜質(zhì)及殘雜，減少軋制過程的表面問題。
2、傳統(tǒng)印刷版基板內(nèi)部組織多有成分偏析，其加工內(nèi)應(yīng)力大，塑性差，必須進行 10-20小時左右中間退火工序；在本發(fā)明中熔煉四級過濾系統(tǒng)除去團聚的雜質(zhì)，以及采用加工率< 35%冷軋多道次加工壓下量的控制，保證了對合金化合物的破碎效果，減輕了基板內(nèi)部組織的成分偏析及加工硬化，因此可以省略中間退火環(huán)節(jié)，縮短了高質(zhì)量CTP版基生產(chǎn)周期，節(jié)省了退火能源消耗，降低了生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
3、本發(fā)明方法獲得的CTP版基板具有以下的優(yōu)良性能a、鋁版基表面高光潔度、色澤均勻、板型平整，無任何影響使用的缺陷；成品表面粗糙度RZ值控制在O. 90-1. 65 μ m范圍內(nèi)；b、鋁版基高機械強度δb為195 225MPa，延伸率彡2% ;經(jīng)成品經(jīng)230°C 30min耐烘烤試驗后抗拉強度> 160MPa。
具體實施方式
實施實例I :采用鑄軋坯生產(chǎn)CTP版基用鋁合金帶材，按照以下工序步驟進行I)招基板中僅包括Fe、Si、Ti三種合金化元素,該合金化元素的質(zhì)量比控制如下Fe :Si : Ti = 24 : 6 : I ;該質(zhì)量比可使鑄軋坯生產(chǎn)CTP版基用鋁合金帶材獲得制備細密均勻的砂目層，良好的機械性能和電解適應(yīng)性，并使電解砂目獲得良好的響應(yīng)敏感性。材料中各成分的質(zhì)量百分比為=Fe 0.24%, S i O. 06%, Ti O. 012%，其余為Al及無法避免的雜質(zhì)。鋁版基中來源于原料的雜質(zhì)元素成分及其質(zhì)量百分比值控制如下Cu 0.005%、 Mn ( O. 002%、Mg ( O. 003%、Zn ( O. 005%。
2)熔煉及鑄軋過程必須要做到除渣、除氣干凈，保證成分均勻。鑄軋生產(chǎn)時，采用旋轉(zhuǎn)吹氣法進行在線除氣，鑄軋過程中進行15PPi+30 PPi+50 PPi+15 PPi四級板式過濾方式對熔體進行凈化處理。
3)冷軋粗軋時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子；開坯時鋁卷表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、印痕等有手感的表面缺陷，不允許有亮條、亮帶、色差；表面吹掃一定要干凈，不允許有殘留油污。軋制每道次加工率保證在37%以下，以保證軋制板型和表面質(zhì)量。在經(jīng)過2-3個道次軋制到I. 0-1. 5mm厚度時，經(jīng)20 30h的中間停留后再經(jīng)過2-3個道次中軋軋制至O. 5mm左右，轉(zhuǎn)縱剪工序進行切邊。
4)縱剪切邊時必須清擦導路中的每個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥；確保鋁卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷。切邊時不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等， 中間切邊錯層必須小于2mm。切邊的鋁卷放在地板必須墊上一塊大紙板，不允許直接落地。
5)精軋至成品前2 3個道次加工率采用< 33%的壓下量的控制，成品厚度控制在O. 26-0. 27mm厚度，生產(chǎn)時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；軋制油品必須干凈，軋制時表面必須吹掃干凈，不允許有殘留油污；表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、周期性印痕、亮條及亮帶、隱條、白條等任何影響使用的表面缺陷。
6)拉彎矯直開卷張力給定550kg,卷取張力控制在470kg,速度控制在85m/min,延伸率控制在O. 30%,生產(chǎn)前必須清擦各導輥，不能有印痕、擦劃傷產(chǎn)生，卷取端面平整并倒成 Φ500紙?zhí)淄?。拉矯操作工在生產(chǎn)版基時必須清擦各導輥，膠輥必須用苯酮或是酒精清擦。 保證膠輥上不能有鋁粉、鋁屑紙等異物；根據(jù)來料板形給定適當?shù)难由?，板面在無張力的情況下保證平整。
7)成品檢測外觀質(zhì)量主要包括厚度公差、寬度公差、板型平整度、邊部毛刺、翻邊、撞傷、錯層等項目的檢查。
波浪數(shù)2個/m,邊浪的波峰值O. 5mm,中浪的波峰值I. 5mm,肋浪的波峰值lmm, 荷葉邊的個數(shù)O個/m。
表面質(zhì)量成品表面粗糙度RZ值為I. 06 I . 21 μ m范圍內(nèi)，通過堿洗工藝，檢查表面的小擦劃傷，表面無擦劃傷、麻點、油斑等缺陷。檢查表面油污時，用在鋁帶表面滴3 5滴65 #雙合油，然后用脫脂棉在鋁箔表面滴油處擦拭一次，表面無黑色油污，鋁粉量很少。
機械性能每卷取樣做力學性能檢測，抗拉強度為205 210MPa，延伸率6. 5 7.0%，成品經(jīng)250°C 30min耐烘烤試驗后抗拉強度為187 189MPa。
實施實例2 采用鑄軋坯生產(chǎn)CTP版基用鋁合金帶材，按照以下工序步驟進行I)招基板中僅包括Fe、Si、Ti三種合金化元素,該合金化元素的質(zhì)量比控制如下Fe :Si : Ti = 24 : 6 : I ;該質(zhì)量比可使鑄軋坯生產(chǎn)CTP版基用鋁合金帶材獲得制備細密均勻的砂目層，良好的機械性能和電解適應(yīng)性，并使電解砂目獲得良好的響應(yīng)敏感性。材料中各成分的質(zhì)量百分比為=Fe O. 36%, Si O. 08%, Ti O. 015%，其余為Al及無法避免的雜質(zhì)。鋁版基中來源于原料雜質(zhì)元素成分及其質(zhì)量百分比值控制如下Cu 0.004%、 Mn ( O. 003%、Mg ( O. 002%、Zn ( O. 005%。
2)熔煉及鑄軋過程必須要做到除渣、除氣干凈，保證成分均勻。鑄軋生產(chǎn)時，采用旋轉(zhuǎn)吹氣法進行在線除氣，鑄軋過程中進行30PPi+40 PPi+50 PPi+30 PPi四級板式過濾方式對熔體進行凈化處理。
3)冷軋粗軋時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子；開坯時鋁卷表面不允5許有通長或間斷性擦傷、劃傷、印痕等有手感的表面缺陷，不允許有亮條、亮帶、色差；表面吹掃一定要干凈，不允許有殘留油污。軋制每道次加工率保證在35%以下，以保證軋制板型和表面質(zhì)量。在經(jīng)過2-3個道次軋制到I. 0-1. 5mm厚度時，經(jīng)20 30h的中間停留后再經(jīng)過2-3個道次中軋軋制至O. 5mm左右，轉(zhuǎn)縱剪工序進行切邊。
4)縱剪切邊時必須清擦導路中的每個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥；確保鋁卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷。切邊時不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等， 中間切邊錯層必須小于2mm。切邊的鋁卷放在地板必須墊上一塊大紙板，不允許直接落地。
5)精軋至成品前2 3個道次加工率采用< 33%的壓下量的控制，成品厚度控制在O. 26-0. 27mm厚度生產(chǎn)時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；軋制油品必須干凈，軋制時表面必須吹掃干凈，不允許有殘留油污；表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、周期性印痕、亮條及亮帶、隱條、白條等任何影響使用的表面缺陷。
6)拉彎矯直開卷張力給定630kg,卷取張力控制在550kg,速度控制在96m/min,延伸率控制在O. 30%,生產(chǎn)前必須清擦各導輥，不能有印痕、擦劃傷產(chǎn)生，卷取端面平整并倒成 Φ500紙?zhí)淄?。拉矯操作工在生產(chǎn)版基時必須清擦各導輥，膠輥必須用苯酮或是酒精清擦。 保證膠輥上不能有鋁粉、鋁屑紙等異物；根據(jù)來料板形給定適當?shù)难由?，板面在無張力的情況下保證平整。
7)成品檢測外觀質(zhì)量主要包括厚度公差、寬度公差、板型平整度、邊部毛刺、翻邊、撞傷、錯層等項目的檢查。
波浪數(shù)I個/m,邊浪的波峰值O. 3mm，中浪的波峰值I. 0mm，肋浪的波峰值O.7mm,荷葉邊的個數(shù)O個/m。
表面質(zhì)量成品表面粗糙度RZ值為I. 15 I . 27 μ m范圍內(nèi)，通過堿洗工藝，檢查表面的小擦劃傷，表面無擦劃傷、麻點、油斑等缺陷。檢查表面油污時，用在鋁帶表面滴3 5滴65 #雙合油，然后用脫脂棉在鋁箔表面滴油處擦拭一次，表面無黑色油污，鋁粉量較少。
機械性能每卷取樣做力學性能檢測，抗拉強度為200 206MPa，延伸率7. 0%，成品經(jīng)230°C 30min耐烘烤試驗后抗拉強度為192 195MPa。
權(quán)利要求
1.一種CTP版基鋁合金帶材，其特征是其鋁基板中僅包含F(xiàn)e、Si、Ti三種合金化元素，各合金化元素的質(zhì)量比控制如下=Fe : Si : Ti = 20 38 : 5 10 : I ;其材料中各成分的質(zhì)量百分比為Fe O. 20 O. 38%，Si O. 05 O. 1%，Ti O. 01 O. 02%，其余為Al及雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的CTP版基鋁合金帶材，其特征是所述雜質(zhì)元素成分及其質(zhì)量百分比控制如下Cu ( O. 05%、Mn ( O. 05%、Mg ( O. 05%、Zn ( O. 05%。
3.—種權(quán)利要求I所述CTP版基鋁合金帶材的制造方法，包括以下步驟熔煉、鑄軋、 粗軋、中軋、縱剪、精軋、拉彎矯直；其特征是所述熔煉步驟中，熔體依次經(jīng)過四級過濾，第一級過濾目數(shù)為15 — 30PPi,第二級過濾目數(shù)為30 — 50 PPi,第三級過濾目數(shù)為40 — 50 PPi，第四級過濾目數(shù)為15 - 30 PPi。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CTP版基鋁合金帶材的制造方法，其特征是所述粗軋、中軋步驟中，各加工道次壓下量控制在37%以下；精軋步驟在成品前2 3個道次的壓下量控制 33%以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CTP版基鋁合金帶材的制造方法，其特征是所述拉彎矯直步驟中，開卷張力控制在500 700kg，卷取張力控制在450 650kg，速度控制在80 100m/min,延伸率控制在O. 28 O. 40%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用鑄軋坯生產(chǎn)的CTP版基鋁合金帶材及其制造方法。本發(fā)明的CTP版基鋁合金帶材的鋁基板中僅包含F(xiàn)e、Si、Ti三種合金化元素，各合金化元素的質(zhì)量比控制如下Fe:Si:Ti=20～38:5～10:1；其材料中各成分的質(zhì)量百分比為Fe　0.20～0.38%，Si　0.05～0.1%，Ti　0.01～0.02%，其余為Al及雜質(zhì)。所述雜質(zhì)元素成分及其質(zhì)量百分比值控制如下Cu≤0.05%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%。本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品耐烘烤性能好、電解砂目均勻、表面質(zhì)量好。
文檔編號C22F1/04GK102936674SQ201210452760
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者萬寶偉, 董則防, 高廣榮, 胡珂, 莘明哲, 吳保劍 申請人:鎮(zhèn)江鼎勝鋁業(yè)股份有限公司