Тип металл
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( октябрь 2006 г. ) |
В полиграфии металлом шрифта называют металлические сплавы , используемые при традиционном литье шрифтов и наборе текста горячим металлом . Исторически шрифтовый металл представлял собой в разных в пропорциях от зависимости сплав свинца, олова и сурьмы применения, будь то механическое литье отдельных символов для ручной установки, механическое линейное литье или механическое верстание отдельных символов и литье стереопластин. Используемые пропорции находятся в диапазоне: свинец 50–86 %, сурьма 11–30 % и олово 3–20 %. Сурьма и олово добавляются в свинец для долговечности при уменьшении разницы между коэффициентами расширения матрицы и сплава. Помимо долговечности, общие требования к литейному металлу заключаются в том, что он должен давать правильную и четкую отливку и сохранять правильные размеры и форму после охлаждения. Он также должен легко отливаться, иметь разумно низкую температуру плавления , железо не должно растворяться в расплавленном металле, а форма и сопла должны оставаться чистыми и простыми в обслуживании. Сегодня машины Monotype могут использовать широкий спектр различных сплавов. В механическом оборудовании для линейного литья используются сплавы, близкие к эвтектика .
История
[ редактировать ]
Хотя знания о литье мягких металлов в формы были хорошо известны еще до времен Иоганна Гутенберга , его открытие твердого, прочного и оставляющего четкий отпечаток от формы представляет собой фундаментальный аспект его решения проблемы литья металлов. печать подвижным шрифтом . Этот сплав при охлаждении не дает такой усадки, как один только свинец. Другими вкладами Гутенберга были создание чернил, которые прилипали бы к металлическому шрифту, и метод смягчения бумаги для печати ручной работы, чтобы она лучше сохраняла отпечаток.
Требуемые характеристики
[ редактировать ]Дешевый, широко доступный в виде галенита и легко поддающийся обработке свинец обладает многими идеальными характеристиками, но сам по себе ему не хватает необходимой твердости, и из него не получаются отливки с острыми деталями, поскольку расплавленный свинец сжимается и провисает при охлаждении до твердого состояния.
После долгих экспериментов было обнаружено, что добавление , полученной оловянной жести из касситерита , улучшает способность отлитого типа противостоять износу в процессе печати, делая его более жестким, но не более хрупким.
Несмотря на терпеливые попытки разных пропорций обоих металлов, решение второй части проблемы с типом металла оказалось очень трудным без добавления еще третьего металла, сурьмы .
Алхимики показали, что при нагревании антимонита , сульфидной руды сурьмы , с железным ломом образуется металлическая сурьма. Шрифтовщик обычно добавлял в тигель порошкообразный антимонит и подковообразные гвозди, чтобы расплавить свинец, олово и сурьму в печатный металл. И железо, и сульфиды будут отброшены в процессе.
Добавление сурьмы дало столь необходимые улучшения твердости, износостойкости и особенно четкости воспроизведения шрифтового рисунка , учитывая, что она обладает любопытным свойством уменьшать усадку сплава при затвердевании.
Состав типа металла
[ редактировать ]Типовой металл представляет собой сплав свинца, олова и сурьмы в различных пропорциях в зависимости от применения, будь то механическое литье отдельных символов для ручной настройки, механическое линейное литье или механическое верстание отдельных символов и литье стереопластин.
Используемые пропорции находятся в диапазоне: свинец 50–86 %, сурьма 11–30 % и олово 3–20 %. Основные характеристики этих металлов следующие:
Вести
[ редактировать ]Типовой металл – сплав свинца (Pb). Чистый свинец — относительно дешевый металл, он мягок, поэтому с ним легко работать , и его легко отливать , поскольку он плавится при температуре 327 °C (621 °F). Однако при затвердевании он сжимается, в результате чего буквы становятся недостаточно острыми для печати. Кроме того, буквы из чистого свинца быстро деформируются во время использования; прямой результат легкой обрабатываемости свинца.
Свинец исключительно мягок, податлив и пластичен , но обладает небольшой на разрыв прочностью .
Оксид свинца – яд , который в первую очередь повреждает функции мозга. Металлический свинец более стабилен и менее токсичен, чем его окисленная форма. Металлический свинец не может впитываться при контакте с кожей, поэтому с ним можно обращаться осторожно и с гораздо меньшим риском, чем с оксидом свинца.
Полагать
[ редактировать ]Олово (Sn) повышает текучесть расплавленного сплава и делает его прочным, придавая сплаву устойчивость к износу. Он тверже, жестче и жестче, чем свинец.
Сурьма
[ редактировать ]Сурьма (Sb) — металлоидный элемент, плавящийся при температуре 630 °C (1166 °F). Сурьма имеет кристаллический вид, но при этом является хрупкой и легкоплавкой. [1]
При легировании свинцом для производства печатного металла сурьма придает ему твердость, необходимую для противодействия деформации во время печати, и придает ему более четкие отливки из формы, что позволяет получить четкий, легко читаемый печатный текст на странице.
Типичные пропорции металла
[ редактировать ]Фактические составы со временем менялись, разные машины адаптировались к разным сплавам в зависимости от предполагаемого использования типа. У типографов иногда были свои предпочтения относительно качества тех или иных сплавов. Корпорация Lanston Monotype в Великобритании имела в своих руководствах целый ряд сплавов.
| Тип сплава | Полагать (%) | Сурьма (%) | Вести (%) | Комментарии |
|---|---|---|---|---|
| Пульверковый сплав | 3 | 11 | 86 | Композиция Ладлоу/Интертип/Линотип для ограниченного использования и для изготовления стереосистем. |
| Эвтектический сплав | 4 | 12 | 84 | Часто используется на направляющих роликах и для промежуточного материала Monotype/Elrod. |
| Стереотипный сплав | 7 | 15 | 78 | Более прочный, предназначен для больших тиражей и изогнутых печатных форм. |
| Монотипный сплав | 10 | 16 | 74 | Самый прочный набор машин, предназначенный для переплавки, иногда устанавливается вручную. |
| Сплав литейного типа | 18 | 28 | 54 | Традиционный ручной набор, может содержать немного меди. |
Сплавы механического состава
[ редактировать ]Большая часть механического набора текста делится в основном на две разные конкурирующие технологии: отливку строк ( линотипия и интертайп ) и отливку отдельных символов ( монотипия ).
В руководствах к литейной машине Monotype (издания 1952 года и более поздних) упоминаются как минимум пять различных сплавов, которые следует использовать для литья, в зависимости от назначения типа и выполняемых с ним работ.
Хотя в целом литые символы монотипии можно визуально идентифицировать по квадратным насечкам (в отличие от круглых насечек, используемых на литейных шрифтах), не существует простого способа идентифицировать сплав, кроме дорогостоящего химического анализа в лаборатории.
Помимо этого, две компании Monotype в США и Великобритании также производили формы с «круглыми» насечками. Типографы и печатники могли заказывать и заказывали специально разработанные формы по своим требованиям: высоту, размер, вид насечки, даже количество насечек можно было изменить.
Тип, изготовленный с использованием этих специальных форм, можно идентифицировать только в том случае, если известен литейный завод или типография.
| Сн/Сб (%) | Жидкость при (°С) | Твердый на (°С) | Твердость ( Бринелл ) | Цель | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6/15 | 261 | 240 | 23.0 | Рутина |
| 2 | 10/16 | 273 | 240 | 27.0 | Двойной (машинно-ручная композиция) |
| 3 | 9/19 | 286 | 240 | 28.5 | Обычный состав машины |
| 4 | 13/17 | 283 | 240 | 29.5 | Каталоги |
| 5 | 12/24 | 330 | 240 | 33 | Тип дисплея, тяжелые работы |
В Швейцарии компания «Metallum Pratteln AG», в Базеле имела еще один перечень типовых металлических сплавов. При необходимости возможно изготовление любого сплава по техническому заданию заказчика.
| Использование | Сн/Сб (%) | Жидкость при (°С) | Кастинг на (°С) | Переплавка в (°С) | Твердость |
|---|---|---|---|---|---|
| Типография | 3/12 | 250 | 280...290 | 310...330 | 19 |
| Ладлоу | 5/12 | 245 | 270...285 | 300...320 | 21 |
| Лино/Интертип а | 5/12 | 245 | 270...285 | 300...320 | 21 |
| Лино/Интертип б | 6/12 | 243 | 270...285 | 300...320 | 21.5 |
| Лино/Интертип c | 7/12 | 241 | 270...285 | 300...320 | 22 |
| Стереотипирование | 5/15 | 265 | 320 | 320...340 | 23 |
| Стереотипирование | 7/14 | 258 | 315 | 320...340 | 23 |
| Монотипия а | 5/15 | 265 | 350 | 330...350 | 23 |
| Монотипия б | 8/15 | 260 | 360 | 350...370 | 25 |
| Монотипия c | 7/17 | 280 | 370 | 360...380 | 26 |
| Монотипия д | 9/19 | 285 | 390 | 380...400 | 28.5 |
| Монотипия е | 9.5/15 | 270 | 360 | 350...370 | 26 |
| Монотипия f | 9.5/17 | 280 | 380 | 370...390 | 27.5 |
| Монотипия г | 10/16 | 275 | 370 | 360...380 | 27 |
| Регенерация | 9/11 | — | — | — | — |
| Регенерация б | 9/12 | — | — | — | — |
| Регенерация c | 9/16 | — | — | — | — |
| Опора металлическая а | 1/2 | 310 | — | 360...380 | 6 |
| Опора металлическая б | 3/5 | 295 | — | 340...360 | 14 |
| Опора металлическая c | 5/5 | 280 | — | 340...360 | 16 |
| Типообразование | 5.5/28.5 | 360 | — | 420...430 | 29.5 |
Дросс
[ редактировать ]Регенерация-металл [ нужны разъяснения ] был расплавлен в тигле, чтобы заменить олово и сурьму, потерянные из-за окалины . [ нужна ссылка ]
Каждый раз, когда металл переплавляется, олово и сурьма окисляются . Эти оксиды образуются на поверхности тигля и должны быть удалены. После перемешивания расплавленного металла на поверхности образуется серый порошок – окалина, которую необходимо снять. Дросс содержит извлекаемые количества олова и сурьмы.
Дросс необходимо перерабатывать на специализированных предприятиях, чтобы извлекать чистые металлы в условиях, которые бы предотвращали загрязнение окружающей среды и оставались экономически целесообразными.
Поведение биполярных сплавов
[ редактировать ]Чистый металл плавится и затвердевает простым способом при определенной температуре. В случае со сплавами это не так. Там мы находим диапазон температур со всевозможными событиями. Температура плавления всех смесей значительно ниже, чем у чистых компонентов.
Примеры смесей сурьмы и свинца
[ редактировать ]Добавление небольшого количества сурьмы (от 5% до 6%) к свинцу значительно изменит поведение сплава по сравнению с чистым свинцом: хотя температура плавления чистой сурьмы составляет 630 °C, эта смесь будет полностью расплавленной и однородной жидкостью. даже при температуре всего 371 °C. Если дать этой смеси остыть, сплав останется жидким даже при температуре 355 °C — температуре плавления чистого свинца. Как только температура достигнет 291 °C, начнут образовываться кристаллы свинца , увеличивая когезию жидкого сплава. При 252 °С смесь начнет полностью затвердевать, при этом температура будет оставаться постоянной. Только когда смесь полностью затвердеет, температура снова начнет снижаться.
Использование смеси 10% сурьмы и 90% свинца замедляет образование кристаллов свинца примерно до 260 ° C.
Использование смеси 12% сурьмы и 88% свинца полностью предотвращает образование кристаллов, превращаясь в эвтектику . Этот сплав имеет четкую температуру плавления — 252 °C.
Увеличение содержания сурьмы свыше 12% приведет к кристаллизации преимущественно сурьмы.
Трехполярные смеси
[ редактировать ]Добавление олова в эту биполярную систему еще больше усложняет поведение. Часть олова переходит в эвтектику. Смесь, состоящая из 4% олова, 12% сурьмы и 84% свинца, затвердевает при 240 °С.
В зависимости от избытка металлов по сравнению с эвтектикой образуются кристаллы, обедняющие жидкость, пока снова не образуется эвтектическая смесь 4/12.
Сплав 12/20 содержит множество смешанных кристаллов олова и сурьмы, эти кристаллы определяют твердость сплава и устойчивость к износу.
Повысить содержание сурьмы невозможно без добавления еще и олова. Потому что текучесть смеси резко уменьшится при понижении температуры где-то в каналах машины. Сопла могут засориться кристаллами сурьмы.
Металлы, используемые на литейных машинах
[ редактировать ]Эвтектические сплавы используются на линотипных машинах и литейных машинах Ладлоу для предотвращения засорения формы и обеспечения непрерывного безаварийного литья.
Сплавы, используемые на машинах Monotype, обычно содержат более высокое содержание олова, что обеспечивает более прочный характер. Все символы должны выдерживать давление во время печати. Это означало дополнительные инвестиции, но Monotype всегда была дорогой системой.
Современное использование типа металл
[ редактировать ]Жесткая конкуренция между различными механическими системами набора текста, такими как линотипия и монотипия, породила несколько вечных сказок о металлическом шрифте. Пользователи линотипа смотрели свысока на монотипию и наоборот.
Однако в машинах монотипии можно использовать широкий спектр различных сплавов; Поддержание постоянного и высокого уровня производства означало строгую стандартизацию типа металла в компании, чтобы всеми средствами сократить любые перерывы в производстве. Повторные анализы проводились через регулярные промежутки времени для контроля используемого сплава, поскольку каждый раз, когда металл перерабатывается, примерно полпроцента содержания олова теряется в результате окисления . Эти оксиды удаляются вместе с окалиной при очистке поверхности расплавленного металла.
Сегодня эта «битва» потеряла свое значение, по крайней мере для «Монотипии». Гораздо важнее качество производимого типа. Сплавы с высоким содержанием сурьмы, а затем и с высоким содержанием олова, можно отливать при более высокой температуре, с меньшей скоростью и с большим охлаждением на монотипном составе или суперлитере.
Хотя были приняты меры, чтобы избежать смешивания разных типов металла в цехах с разными типами систем литья, на практике это часто происходило. Поскольку литейная машина Monotype может работать с множеством различных металлических сплавов, периодическое смешивание сплава Linotype со сплавом, выброшенным литейщиками, доказало его полезность.
В оборудовании для механического литья используются сплавы, близкие к эвтектическим .
Загрязнения типа металлов
[ редактировать ]Медь
[ редактировать ]Медь использовалась для закалки металлов; этот металл легко образует смешанные кристаллы с оловом при остывании сплава. Эти кристаллы будут расти чуть ниже выходного отверстия сопла в машинах Monotype, что через некоторое время приведет к полной закупорке. Эти насадки очень сложно чистить, так как твердые кристаллы не поддаются сверлению.
Цинк
[ редактировать ]Латунные пространства содержат цинк , который крайне контрпродуктивен для обычного металла. Даже небольшое количество — менее 1% — образует на поверхности расплавленного металла пыльную поверхность, которую трудно удалить. Персонажи, отлитые из загрязненного металла, такого как этот, имеют низкое качество, поэтому решение состоит в том, чтобы выбросить их и заменить свежим сплавом.
Поэтому перед переплавкой необходимо удалить латунь и цинк. То же самое относится и к алюминию , хотя этот металл будет плавать на поверхности расплава, его будет легко обнаружить и удалить до того, как он растворится в свинце.
Магний
[ редактировать ]Пластины магния очень опасны в расплавленном свинце, поскольку этот металл легко горит и воспламеняется в расплавленном свинце.
Железо
[ редактировать ]Железо почти не растворяется в металле, хотя расплавленный металл всегда соприкасается с чугунной поверхностью плавильного котла.
Исторические ссылки на типы металлов
[ редактировать ]Джозеф Моксон в своих «Упражнениях по механике » упоминает смесь равных количеств «сурьмы» и железных гвоздей . [3]
Параграф 2. Изготовление Металла.
металлов Литейщики изготавливают печатные из закаленного железом свинца . буквы , небольшими кусочками железа ) растают быстрее. Чтобы сделать « Железный путь» , они смешивают одинаковое количество сурьмы (измельчённой в железном ступке на мелкие кусочки) и забивают гвозди вместе. И готовят столько глиняных плавильных котлов весом в сорок или пятьдесят фунтов (сделанных для этой цели, чтобы выдержать огонь ) , сколько они собираются использовать: они загружают эти котлы смесью железа и сурьмы настолько, насколько они могут вместить.
Каждый раз, когда они плавят металл , они строят новую печь для его плавки: эта печь называется открытой печью ; потому что воздух дует со всех сторон, раздувая Огонь . пары сурьмы ( которые неприятны) могли меньше оскорблять тех, кто выполняет обязанности при изготовлении металла Они делают его из кирпичей на открытом месте, а также потому, что воздух может иметь свободный доступ ко всем его сторонам, а также для того, чтобы : также потому, что сильный пожар, разожженный в печи, не должен подвергать опасности поджог соседних домов.
«Сурьма» здесь на самом деле представляла собой антимонит , сульфид сурьмы (Sb 2 S 3 ). В ходе этого процесса железо сгорало, уменьшая содержание сурьмы и в то же время удаляя ненужную серу . Таким образом образовался ферросульфид, который испарялся вместе со всеми парами.
Смесь антимонита и гвоздей нагревали докрасна в открытой печи , пока она не расплавилась и не расплавилась. Полученный металл может содержать до 9% железа. Дальнейшую очистку можно провести путем смешивания клея-расплава с кухонной солью NaCl. После этого добавляют раскаленный свинец из другого плавильного котла и тщательно перемешивают. [4]
В сплав добавляли немного олова для отливки небольших знаков и узких пространств, чтобы лучше заполнить узкие участки формы. Хорошие свойства олова были хорошо известны. Использование олова иногда сводили к минимуму в целях экономии расходов.
Большая часть этой токсичной работы выполнялась с помощью детского труда , рабочей силы , включающей детей . [5]
До сих пор всю эту работу мог выполнять мужчина (нет, мальчик).
В качестве предполагаемого противоядия от вдыхаемых токсичных паров металлов рабочим давали смесь красного вина и салатного масла: [6]
Теперь (по обычаю) каждому рабочему выдается полпинты мешка, смешанного с Салладом Ойлом; предназначенный или противоядие против ядовитых паров сурьмы , а также для восстановления духов, которые могли быть истощены столь жестоким пожаром и тяжелым трудом.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Fry's Metal Foundries, Printing Metals , Великобритания, исправленное издание 1966 г.
- ^ NN, Машина для отливки монотипии , Национальный комитет ассоциаций пользователей монотипии, Лондон, Великобритания, 1952.
- ^ Джозеф Моксон, Упражнения по механике , стр. 164, разд. XVIII, перепечатка издания 1896 года, Thoemmes Press, Бристоль, Великобритания.
- ↑ The Typecasters , Эллик Хоу в: The Monotype- Recorder, vol. XLI, лето 1957 г., № 1.
- ^ Джозеф Моксон, Упражнения по механике , стр. 167, разд. XVIII, перепечатка издания 1896 года, Thoemmes Press, Бристоль, Великобритания.
- ^ Джозеф Моксон, Упражнения по механике , стр. 168, разд. XVIII, перепечатка издания 1896 года, Thoemmes Press, Бристоль, Великобритания.
| Способы сделать впечатления |
|  | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| верстка |
| ||||||
| Печатный станок |
| ||||||
| Другое оборудование | |||||||
| |||||||