专利名称：Ctp版基铝合金带材及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金材料及生产方法，具体是一种采用铸轧坯生产的CTP版基铝合金带材及其制造方法。
背景技术：
CTP (COMPUTER TO PLATE)计算机直接制版，是指经过计算机将图文直接输出到印刷版材上的工艺过程。CTP版具有印刷质量高，生产周期短，无环境污染等优点，它的应用加速了平版印刷向高速、多色的发展。作为印刷领域的最新应用技术，CTP版对印刷用铝版基提出了更高的质量要求。传统的PS版基一般采用1060合金或铝纯度更高的铝合金材料，此种材料经烘烤后材质偏软，在初期加工环节易出现擦划伤以及铝粉脱落过多等表面缺陷，影响产品的表面粗糙度及成品率，高纯铝还面临熔炼温度难控制而产生晶粒粗大的问题。但是过高的杂质含量也会产生不同程度的杂质条纹，影响印刷版表面网点、网线及分辨率。
为了制备细密均匀的砂目层，铝版基的内在成分特别关键，即与生产铝版基的铝合金成分有关，主要与铝合金的微量特种金属的种类和含量有关。研究出添加合适的Fe、 Si、Ti金属元素及含量配比，对CTP版基获得良好的物理机械性能和电解适性，并使电解砂目获得良好的响应敏感性，有着至关重要的作用。
在表面控制工艺方面，由于CTP是经过计算机将图文直接输出到印刷版材上的工艺过程，不再存在任何中间环节或中间物理媒介(如胶片)确认、修改或拼版，因此CTP版基板面一定要洁净、平整等无任何影响使用的缺陷。对各道工序轧辊粗糙度的控制及轧制工艺控制要求较高。
在高精度板型控制方面，由于多数CTP设备采用扫描成像，不像PS版晒版是采取抽真空可使版面与胶片密合，所以如果板材平整度差，将影响激光成像的质量，因此CTP版基对板型平直度及端面质量要求更高。发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐烘烤性能好、电解砂目均匀、表面质量好的CTP版基铝合金带材及其制造方法。
本发明的CTP版基铝合金带材的铝基板中仅包含Fe、Si、Ti三种合金化元素，各合金化元素的质量比控制如下Fe : Si : Ti = 20 38 : 5 10 : I ;其材料中各成分的质量百分比为Fe O. 20 O. 38%，Si O. 05 O. 1%，Ti O. 01 O. 02%，其余为Al及杂质。所述杂质元素成分及其质量百分比值控制如下=Cu ( O. 05%、Mn ( O. 05%、Mg ( O. 05%、 Zn ( O. 05%。
本发明的CTP版基铝合金带材的制造方法包括以下步骤熔炼、铸轧、粗轧、中轧、 纵剪、精轧、拉弯矫直；所述熔炼步骤中，熔体依次经过四级过滤，第一级过滤目数为15 - 30PPi，第二级过滤目数为30 - 50 PPi，第三级过滤目数为40 - 50 PPi，第四级过滤目数为15 — 30 PPi ;经过四级过滤保证熔体的洁净度、纯度,去除熔体中团聚的杂质及残杂。
所述粗轧、中轧步骤中，各加工道次压下量控制在37%以下，精轧步骤在成品前 2 3个道次的压下量控制33%以下。与传统工艺冷轧各道次压下量40% 50%相比，在控制表面色泽均匀性、铝粉及表面起筋等缺陷方面取得了明显的效果。
所述拉弯矫直步骤中，开卷张力控制在500 700kg，卷取张力控制在450 650kg，速度控制在80 100m/min，延伸率控制在O. 28 O. 40%。保证板型的平整度、弯曲度，表面清洁、干净、无油污、色泽均匀。
本发明具有以下的积极有益效果I、本发明通过添加合适的Fe、Si、Ti金属元素及含量配比，对CTP版基获得良好的物理机械性能和电解适性，并使电解砂目获得良好的响应敏感性，有着至关重要的作用。结合熔炼工序中的采用了四级过滤系统加强对团聚物的滤除，消除了元素偏析造成的杂质条纹，同时保证了铝版基的洁净度、纯度，去除熔体中团聚的杂质及残杂，减少轧制过程的表面问题。
2、传统印刷版基板内部组织多有成分偏析，其加工内应力大，塑性差，必须进行 10-20小时左右中间退火工序；在本发明中熔炼四级过滤系统除去团聚的杂质，以及采用加工率< 35%冷轧多道次加工压下量的控制，保证了对合金化合物的破碎效果，减轻了基板内部组织的成分偏析及加工硬化，因此可以省略中间退火环节，缩短了高质量CTP版基生产周期，节省了退火能源消耗，降低了生产成本，提高生产效率。
3、本发明方法获得的CTP版基板具有以下的优良性能a、铝版基表面高光洁度、色泽均匀、板型平整，无任何影响使用的缺陷；成品表面粗糙度RZ值控制在O. 90-1. 65 μ m范围内；b、铝版基高机械强度δb为195 225MPa，延伸率彡2% ;经成品经230°C 30min耐烘烤试验后抗拉强度> 160MPa。
具体实施方式
实施实例I :采用铸轧坯生产CTP版基用铝合金带材，按照以下工序步骤进行I)招基板中仅包括Fe、Si、Ti三种合金化元素,该合金化元素的质量比控制如下Fe :Si : Ti = 24 : 6 : I ;该质量比可使铸轧坯生产CTP版基用铝合金带材获得制备细密均匀的砂目层，良好的机械性能和电解适应性，并使电解砂目获得良好的响应敏感性。材料中各成分的质量百分比为=Fe 0.24%, S i O. 06%, Ti O. 012%，其余为Al及无法避免的杂质。铝版基中来源于原料的杂质元素成分及其质量百分比值控制如下Cu 0.005%、 Mn ( O. 002%、Mg ( O. 003%、Zn ( O. 005%。
2)熔炼及铸轧过程必须要做到除渣、除气干净，保证成分均匀。铸轧生产时，采用旋转吹气法进行在线除气，铸轧过程中进行15PPi+30 PPi+50 PPi+15 PPi四级板式过滤方式对熔体进行净化处理。
3)冷轧粗轧时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子；开坯时铝卷表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、印痕等有手感的表面缺陷，不允许有亮条、亮带、色差；表面吹扫一定要干净，不允许有残留油污。轧制每道次加工率保证在37%以下，以保证轧制板型和表面质量。在经过2-3个道次轧制到I. 0-1. 5mm厚度时，经20 30h的中间停留后再经过2-3个道次中轧轧制至O. 5mm左右，转纵剪工序进行切边。
4)纵剪切边时必须清擦导路中的每个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤。切边时不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等， 中间切边错层必须小于2mm。切边的铝卷放在地板必须垫上一块大纸板，不允许直接落地。
5)精轧至成品前2 3个道次加工率采用< 33%的压下量的控制，成品厚度控制在O. 26-0. 27mm厚度，生产时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油品必须干净，轧制时表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期性印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷。
6)拉弯矫直开卷张力给定550kg,卷取张力控制在470kg,速度控制在85m/min,延伸率控制在O. 30%,生产前必须清擦各导辊，不能有印痕、擦划伤产生，卷取端面平整并倒成 Φ500纸套筒。拉矫操作工在生产版基时必须清擦各导辊，胶辊必须用苯酮或是酒精清擦。 保证胶辊上不能有铝粉、铝屑纸等异物；根据来料板形给定适当的延伸，板面在无张力的情况下保证平整。
7)成品检测外观质量主要包括厚度公差、宽度公差、板型平整度、边部毛刺、翻边、撞伤、错层等项目的检查。
波浪数2个/m,边浪的波峰值O. 5mm,中浪的波峰值I. 5mm,肋浪的波峰值lmm, 荷叶边的个数O个/m。
表面质量成品表面粗糙度RZ值为I. 06 I . 21 μ m范围内，通过碱洗工艺，检查表面的小擦划伤，表面无擦划伤、麻点、油斑等缺陷。检查表面油污时，用在铝带表面滴3 5滴65 #双合油，然后用脱脂棉在铝箔表面滴油处擦拭一次，表面无黑色油污，铝粉量很少。
机械性能每卷取样做力学性能检测，抗拉强度为205 210MPa，延伸率6. 5 7.0%，成品经250°C 30min耐烘烤试验后抗拉强度为187 189MPa。
实施实例2 采用铸轧坯生产CTP版基用铝合金带材，按照以下工序步骤进行I)招基板中仅包括Fe、Si、Ti三种合金化元素,该合金化元素的质量比控制如下Fe :Si : Ti = 24 : 6 : I ;该质量比可使铸轧坯生产CTP版基用铝合金带材获得制备细密均匀的砂目层，良好的机械性能和电解适应性，并使电解砂目获得良好的响应敏感性。材料中各成分的质量百分比为=Fe O. 36%, Si O. 08%, Ti O. 015%，其余为Al及无法避免的杂质。铝版基中来源于原料杂质元素成分及其质量百分比值控制如下Cu 0.004%、 Mn ( O. 003%、Mg ( O. 002%、Zn ( O. 005%。
2)熔炼及铸轧过程必须要做到除渣、除气干净，保证成分均匀。铸轧生产时，采用旋转吹气法进行在线除气，铸轧过程中进行30PPi+40 PPi+50 PPi+30 PPi四级板式过滤方式对熔体进行净化处理。
3)冷轧粗轧时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子；开坯时铝卷表面不允5许有通长或间断性擦伤、划伤、印痕等有手感的表面缺陷，不允许有亮条、亮带、色差；表面吹扫一定要干净，不允许有残留油污。轧制每道次加工率保证在35%以下，以保证轧制板型和表面质量。在经过2-3个道次轧制到I. 0-1. 5mm厚度时，经20 30h的中间停留后再经过2-3个道次中轧轧制至O. 5mm左右，转纵剪工序进行切边。
4)纵剪切边时必须清擦导路中的每个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤。切边时不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等， 中间切边错层必须小于2mm。切边的铝卷放在地板必须垫上一块大纸板，不允许直接落地。
5)精轧至成品前2 3个道次加工率采用< 33%的压下量的控制，成品厚度控制在O. 26-0. 27mm厚度生产时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油品必须干净，轧制时表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期性印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷。
6)拉弯矫直开卷张力给定630kg,卷取张力控制在550kg,速度控制在96m/min,延伸率控制在O. 30%,生产前必须清擦各导辊，不能有印痕、擦划伤产生，卷取端面平整并倒成 Φ500纸套筒。拉矫操作工在生产版基时必须清擦各导辊，胶辊必须用苯酮或是酒精清擦。 保证胶辊上不能有铝粉、铝屑纸等异物；根据来料板形给定适当的延伸，板面在无张力的情况下保证平整。
7)成品检测外观质量主要包括厚度公差、宽度公差、板型平整度、边部毛刺、翻边、撞伤、错层等项目的检查。
波浪数I个/m,边浪的波峰值O. 3mm，中浪的波峰值I. 0mm，肋浪的波峰值O.7mm,荷叶边的个数O个/m。
表面质量成品表面粗糙度RZ值为I. 15 I . 27 μ m范围内，通过碱洗工艺，检查表面的小擦划伤，表面无擦划伤、麻点、油斑等缺陷。检查表面油污时，用在铝带表面滴3 5滴65 #双合油，然后用脱脂棉在铝箔表面滴油处擦拭一次，表面无黑色油污，铝粉量较少。
机械性能每卷取样做力学性能检测，抗拉强度为200 206MPa，延伸率7. 0%，成品经230°C 30min耐烘烤试验后抗拉强度为192 195MPa。
权利要求
1.一种CTP版基铝合金带材，其特征是其铝基板中仅包含Fe、Si、Ti三种合金化元素，各合金化元素的质量比控制如下=Fe : Si : Ti = 20 38 : 5 10 : I ;其材料中各成分的质量百分比为Fe O. 20 O. 38%，Si O. 05 O. 1%，Ti O. 01 O. 02%，其余为Al及杂质。
2.根据权利要求所述的CTP版基铝合金带材，其特征是所述杂质元素成分及其质量百分比控制如下Cu ( O. 05%、Mn ( O. 05%、Mg ( O. 05%、Zn ( O. 05%。
3.—种权利要求I所述CTP版基铝合金带材的制造方法，包括以下步骤熔炼、铸轧、 粗轧、中轧、纵剪、精轧、拉弯矫直；其特征是所述熔炼步骤中，熔体依次经过四级过滤，第一级过滤目数为15 — 30PPi,第二级过滤目数为30 — 50 PPi,第三级过滤目数为40 — 50 PPi，第四级过滤目数为15 - 30 PPi。
4.根据权利要求3所述的CTP版基铝合金带材的制造方法，其特征是所述粗轧、中轧步骤中，各加工道次压下量控制在37%以下；精轧步骤在成品前2 3个道次的压下量控制 33%以下。
5.根据权利要求3所述的CTP版基铝合金带材的制造方法，其特征是所述拉弯矫直步骤中，开卷张力控制在500 700kg，卷取张力控制在450 650kg，速度控制在80 100m/min,延伸率控制在O. 28 O. 40%。
全文摘要
本发明涉及一种采用铸轧坯生产的CTP版基铝合金带材及其制造方法。本发明的CTP版基铝合金带材的铝基板中仅包含Fe、Si、Ti三种合金化元素，各合金化元素的质量比控制如下Fe:Si:Ti=20～38:5～10:1；其材料中各成分的质量百分比为Fe 0.20～0.38%，Si 0.05～0.1%，Ti 0.01～0.02%，其余为Al及杂质。所述杂质元素成分及其质量百分比值控制如下Cu≤0.05%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%。本发明方法获得的产品耐烘烤性能好、电解砂目均匀、表面质量好。
文档编号C22F1/04GK102936674SQ201210452760
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者万宝伟, 董则防, 高广荣, 胡珂, 莘明哲, 吴保剑 申请人:镇江鼎胜铝业股份有限公司