Kovy v polygrafii
Kovy jsou prvky s charakteristickými vlastnostmi a právě díky těmto vlastnostem našly uplatnění téměř ve všech oborech lidské činnosti. V polygrafii se využívají nejen k výrobě tiskových strojů a strojových součástek, ale také k výrobě tiskových forem.
Důležité vlastnosti kovů využívané v polygrafii:
-
mechanické – tvrdost kovu, pevnost, tažnost,
-
elektrické – elektrická a tepelná vodivost,
-
chemické – odolnost proti korozi, schopnost kovů vytvářet sloučeniny.
Mezi kovy používané v polygrafii patří:
Cín (Sn) – je bílý stříbrolesklý měkký kov s výbornými antikorozními vlastnostmi. Jde o kujný a tažný kov s nízkým bodem tání, který velmi často tvoří slitiny. Jak již víme, slitiny mají ve většině případů lepší vlastnosti, než kovy samotné. Ze známých slitin zmíníme například bronz (Cu + Sn), pájku (Pb + Sn) nebo písmovina (Pb + Sn + Sb). Využívá se v hlubotisku při výrobě tiskové jamky vypalováním laserem.
Obr. 1: Cín
Olovo (Pb) – je matně šedý, těžký, dobře tavitelný, toxický kov. Právě kvůli jeho toxicitě se použití výrazně omezuje, a to nejen v polygrafickém průmyslu. Olovo je snadno zpracovatelný kov, odolný proti korozi. Je základem slitiny nazvané písmovina (Pb + Sn + Sb).
Obr. 2: Olovo
Hliník (Al) – je velmi lehký stříbrošedý kov, který se vyznačuje svou výbornou vodivostí (tepelnou i elektrickou). Hliník je měkký, kujný
a tažný kov, který je odolný vůči korozi. Lze ho válcovat na plech, čehož se využívá při výrobě ofsetových tiskových desek.
Obr. 3: Hliník
Zinek (Zn) – je stříbrolesklý dobře tavitelný kov. Používá se na výrobu válců pro techniku hlubotisku. Další využití našel ve formě slitiny – mosazi, kterou tvoří společně s mědí. Připomeňme také zinkovou bělobu, která patří mezi nejlepší bílé pigmenty vůbec.
Obr. 4: Zinek
Měď (Cu) – je ušlechtilý kov načervenalé barvy, který se vyznačuje skvělou elektrickou i tepelnou vodivostí. Měď je velmi dobře tvarovatelný kov (je kujný a tažný), odolný proti korozi. Jistě znáte zelené střechy kostelů, které původně zářily typickou měděnou barvou. Střechy památek se pokrývají tzv. měděnkou (CuCO3 · Cu(OH)2), což je vrstvička uhličitanu měďnatého, kterou se měď brání proti korozi. V polygrafickém průmyslu se používá na výrobu hlubotiskových válců (měď lze dobře leptat – leptáním se vytvářejí tiskové body). Měď se dále používá jako katalyzátor.
Obr. 5: Měď
Stříbro (Ag) – je ušlechtilý stříbrolesklý kov, který je nejlepším tepelným a elektrickým vodičem ze všech prvků. Stříbro je měkký, kujný a tažný kov, odolný vůči korozi. V polygrafii se používá ve sloučeninách, které redukcí na surové stříbro umožňují vytvoření obrazu na klasických fotografiích.
Obr. 6: Stříbro
Železo (Fe) – je stříbrolesklý, hojně rozšířený kov, který je málo odolný vůči korozi. Protože je železo křehkým kovem, zpracovává se dále na ocel. Ta se pak používá na výrobu jader hlubotiskových válců a také jako konstrukční materiál strojů.
Obr. 7: Železo
Chrom (Cr) – je lesklý, bílý, velmi tvrdý kov, který je odolný vůči korozi. Díky této vlastnosti se používá ke galvanickému pokovování měděných částí hlubotiskových válců.
Obr. 8: Chrom
Hořčík (Mg) – je lehký stříbrolesklý kov, který je málo odolný vůči korozi. V polygrafii se využívá především ve formě slitin (elektron).
Obr. 9: Hořčík
Nikl (Ni) – je bílý, kujný a tažný kov, který se v polygrafii používá ke galvanickému pokovování jako ochrana kovů před korozí. Další využití našel při výrobě hlubotiskových válců jako vrstva, která spojuje ocelové jádro s vrstvou mědi.
Obr. 10: Nikl
Mezi hojně používané slitiny v oboru polygrafie patří:
Mosaz – je slitina mědi a zinku. Slitina má zlatavou barvu, čehož se v polygrafii využívá při výrobě metalických barev – konkrétně k nápodobě zlatých odstínů. Existují různé odstíny mosazi, podle podílu mědi a zinku. Z mosazi se dále vyrábějí tiskařské štočky
a v minulosti se využívala pro výrobu polymetalických ofsetových forem díky své hydrofobní povaze.
Obr. 11: Mosazná kostka, zinkový slitek a kousek mědi
Ocel a litina – jsou materiály vyrobené ze železa, které se navzájem liší obsahem uhlíku. Ocel obsahuje do 2 % uhlíku, litina více jak 2 % uhlíku. Ocel je slitina železa, která je kujná a lze ji dále zpracovávat. Lze ji ze surového železa vyrobit tzv. zkujňováním. Následně se oceli vylepšují procesem legování (příměsi dalších prvků – chrom, nikl, zinek, wolfram, mangan) na oceli antikorozní, žáruvzdorné či jiné. Oceli našli využití při výrobě tiskových forem, jader hlubotiskových válců a konstrukčních částí strojů. Litina (= surové železo) je naopak křehká, nekujná a zpracovává se pouze odléváním.
Obr. 12: Ocelová lana
Písmovina (liteřina) – je slitina olova, cínu a antimonu, která se používala pro výrobu liter (písmen) pro techniku knihtisku. Olovo tvořilo základ slitiny, cín zlepšoval slévatelnost písmoviny, antimon zvyšoval její tvrdost. Nevýhodou je vysoká toxicita písmoviny (Pb, Sb).
Obr. 13: Ligatura písmen fi odlitá z liteřiny
Elektron – je slitina hořčíku, manganu, zinku a hliníku, přičemž základem je hořčík (95 %). Tato slitina je tvrdá, snadno se leptá a je rozměrově stálá. Pevnost slitiny zvyšuje hliník a zinek, mangan snižuje hořlavost. Nevýhodou slitiny je vyšší náchylnost ke korozi, především chemické, a proto pokud se používá na barvotisky, je nutné dávat pozor na pH barvy, které nesmí být kyselé. Používá se na výrobu reliéfních štočků.
Na závěr kapitoly připomeneme, že slitiny jsou homogenní směsi kovů, které vznikají smísením dvou nebo více roztavených kovů, které po ztuhnutí vytvoří směs s vylepšenými vlastnostmi, než měly čisté kovy.