Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger aus einer Aluminiumlegierung, wobei die

Aluminiumlegierung des Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger folgende Legierungsbestandteile in Gew.-% aufweist:

0,05 % < Si < 0,25 %,

0,2 % < Fe < 1 %,

Cu max. 400 ppm,

Mn < 0,30 %,

0,10 % < Mg < 0,50 %,

Cr < 100 ppm,

Zn < 500 ppm,

Ti < 0,030 %,

Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen einzeln maximal 0,03 %, in Summe maximal 0,15 %, mit zumindest den folgenden Schritten:

- Gießen eines Walzbarrens aus einer Aluminiumlegierung,

- Homogenisierung des Walzbarrens,

- Warmwalzen des Walzbarrens auf eine Warmbandenddicke und

- Kaltwalzen des Warmbandes an Enddicke, wobei die Enddicke nach dem Kaltwalzen zwischen 0,1 mm und 0,5 mm beträgt.

Aluminiumbänder müssen gleichzeitig eine Mehrzahl an Anforderungen erfüllen, um eine ausreichenden Qualität für lithografische Druckplattenträger bereitzustellen. Eine der wichtigsten Eigenschaften des Aluminiumbandes, welche erfüllt werden muss, ist ein homogenes Verhalten in einer elektrochemischen Aufrauhung. Eine flächendeckende Aufrauhung des Aluminiumbandes muss ein strukturloses Aussehen des Aluminiumbandes ohne Streifigkeitseffekte zur Folge haben. Auf die aufgeraute Struktur wird eine fotosensitive Schicht aufgebracht, welche je nach Anwendungstyp nach dem Aufbringen bei einer Temperatur von 220 °C bis 300 °C für 3-10 Minuten eingebrannt wird. Typische Kombinationen von Einbrennzeiten sind beispielsweise 240 °C für 10 Minuten, 260 °C für 6 Minuten, 270 °C für 7 Minuten und 280 °C für 4 Minuten. Der Druckplattenträger darf nach dem Einbrennen möglichst wenig an Festigkeit verlieren, sodass dieser noch gut handhabbar ist und leicht in eine

Druckvorrichtung eingespannt werden kann. Bei großformatigen Druckplattenträgern ist insbesondere die Handhabbarkeit nach dem Einbrennen der fotosensitiven Schicht problematisch. Schließlich soll die Druckplatte später beim Einsatz möglichst viele Druckzyklen überstehen, sodass das Aluminiumband eine möglichst hohe

Biegewechselfestigkeit besitzen soll. Neben diesen allgemeinen Voraussetzungen für den Einsatz eines Druckplattenträger wurde beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 2 192 202 AI untersucht, wie ein Aluminiumlegierungsband auf eine gewünschte Endfestigkeit eingestellt werden kann, sodass beispielsweise ein im Aluminiumband vorhandener Coil-Set wieder beseitigt werden kann und gleichzeitig hohe Biegewechselzyklen sowie gute Aufraueigenschaften bereitgestellt werden können. Durch die Wahl der Zwischenglühdicke in Abhängigkeit mit der

Aluminiumlegierungszusammensetzung konnte hier das Ziel erreicht werden.

Aus der DE 699 20 831 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung von Bändern für

Hthografische Druckplattenträger bekannt, bei welchen eine magnesiumfreie

Aluminiumlegierung durch Anwendung von Kaltwalzstichen mit Stichabnahmen oberhalb von 50 % verarbeitet wird. Magnesiumgehalte oberhalb von 0,02 Gew.-% werden als problematisch in Bezug auf die Erholung des kaltgewalzten Bandes und das Auftreten exzessiv hoher Festigkeiten nach dem Kaltwalzen angesehen.

Die JP H11229101 offenbart ebenfalls die Verarbeitung von magnesiumfreien

Aluminiumlegierungen, die Magnesium lediglich als Verunreinigung mit Gehalten von maximal 0,05 Gew.-% aufweisen. Magnesiumgehalte darüber hinaus werden als problematisch angesehen. Bei der Herstellung von Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger stehen heute im Wesentlichen Aluminiumlegierungen im Fokus, welche

magnesiumhaltig sind. Es wurde festgestellt, dass Magnesium insbesondere Vorteile bei der Dauerfestigkeit beim Einsatz der Druckplattenträger und der Aufrauung der Druckplatten bietet. Deshalb wird Magnesium bis zu einem genau vorgegebenen Gehalt der Aluminiumlegierung hinzu legiert.

Ein weiterer Schwerpunkt der Entwicklung sind die Herstellungskosten der

Druckplattenträger. Mit einer Minimierung der Schichtdicke der fotosensitiven Schicht und der Dicken der Trägermaterialien für die Druckplatten, also der Dicke des Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger auf unter 0,3 mm, haben bereits Optimierungen im Hinblick auf die Herstellungskosten in der Fertigung Einzug gehalten. Bei der Herstellung der Lithobänder ist das Kaltwalzen als abschließender, die Oberflächentopografie des Lithobandes bestimmender Prozess als kritisch einzustufen. Zum Kaltwalzen werden sogenannte„Mill-Finish" Oberflächen erzeugende Arbeitswalzen, also geschliffene Arbeitswalzen verwendet. Das

Kaltwalzen erfolgt aufgrund der enormen Anforderungen an die spätere

Oberflächenqualität häufig auf Walzgerüsten mit einem einzigen Kaltwalzstich unter Verwendung der folgenden Schritte:

Abwickeln des Aluminiumbandes von einem Coil mit einem Abwickelhaspel, Walzen des Aluminiumbandes unter Verwendung eines Walzgerüstes mit einem einzigen Kaltwalzstich und

Aufwickeln des kaltgewalzten Aluminiumbandes.

Aufgrund der Temperaturentwicklung beim Kaltwalzen durch die aufgewendete Umformungsenergie werden die Bänder für lithografische Druckplattenträger in der Regel nicht in Walzgerüsten mit Mehrfachstichen gewalzt. Eine maximale Kontrolle der einzelnen Kaltwalzstiche ist gewünscht. Bei einem einfachen Kaltwalzstich ist es teilweise aber notwendig, die Bänder nach jedem Kaltwalzstich im Coil abzukühlen, bis diese wieder für einen nächsten Kaltwalzstich einsetzbar sind. Werden zu große Stichabnahmen in einem Kaltwalzstich vorgenommen, kann aus dem Aluminiumband bereichsweise Material der Oberfläche ausgebrochen werden, was zu

Oberflächenfehlern bzw. einem streifigen Aussehen der Oberfläche führt. Aufgrund der Gefahr von Oberflächenfehlern hat die Fachwelt bei magnesiumhaltigen

Aluminiumlegierungen bisher von der Verwendung großer Stichabnahmen oberhalb etwa 50% Stichabnahme je Kaltwalzstich beim Kaltwalzen abgesehen. Hieraus resultiert, dass bei einer typischen Fertigung von lithografischen Druckplattenträgern mit Enddicken im Bereich 0,2 mm bis 0,4 mm bisher mindestens vier Kaltwalzstiche benötigt wurden.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische

Druckplattenträger aufweisend magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen zur Verfügung zu stellen, mit welchem Aluminiumbänder für lithografische

Druckplattenträger mit hoher Qualität hergestellt und gleichzeitig die Kosten gesenkt werden können.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe für ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger dadurch gelöst, dass beim Kaltwalzen des Warmbandes das Produkt der relativen Enddicken des Aluminiumbandes nach dem ersten und nach dem zweiten Kaltwalzstich des Aluminiumbandes 15 % bis 24 %, bevorzugt 17 % bis 22 % beträgt. Unter der relativen Enddicke (b) nach einem Kaltwalzstich wird vorliegend die Dicke des Aluminiumbandes nach einem Kaltwalzstich im Verhältnis zur Ausgangsdicke vor dem Kaltwalzstich in Prozent verstanden, also der Quotient aus resultierender Dicke und Anfangsdicke. Die relative Enddicke ergibt sich aus der Stichabnahme a des jeweiligen Kaltwalzstiches, welche ebenfalls in Prozent angegeben wird, wie folgt: bi = 100 % - ai. Das Produkt P der relativen Enddicken bi und b ₂ des ersten und zweiten

Kaltwalzstiches ergibt dann die relative Enddicke im Verhältnis zur Ausgangsdicke vor beiden Kaltwalzstichen und damit ein Maß für die Dickenabnahme des

Aluminiumbandes innerhalb der ersten beiden Kaltwalzstiche im Verhältnis zur Ausgangsdicke des Aluminiumbandes vor dem Kaltwalzen gemäß: p = b _x - b ₂ = (100% -α,) · (100% -a ₂ ) , wobei ai und a ₂ jeweils der Stichabnahme des ersten bzw. zweiten Kaltwalzstiches in Prozent sind.

Die Optimierung der ersten beiden Kaltwalzstiche, so dass das Produkt P der relativen Enddicken nach dem ersten und nach dem zweiten Kaltwalzstich zwischen 15 % und 24 %, bevorzugt 17 % bis 22 % beträgt, hat gezeigt, dass durch die gezielte Auswahl höherer Stichabnahmen im ersten und/oder zweiten Kaltwalzstich die

Dickenabnahme des Aluminiumbandes in den beiden ersten Kaltwalzstichen die Möglichkeit eröffnet, einen kompletten Kaltwalzstich im Fertigungsprozess einzusparen. Überraschenderweise wurde dabei festgestellt, dass die

Oberflächenqualität trotz der höheren Stichabnahmen in Bezug auf die Streifigkeit noch annehmbare Ergebnisse liefert und damit prozesssicher ein Kaltwalzstich eingespart werden kann. Dieses Ergebnis betrifft die Fertigung von Lithobändern, welche aufgrund der Warmbandenddicke und der Enddicke nach dem Kaltwalzen bisher drei, vier oder fünf Kaltwalzstiche benötigten. Mithin kann ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger zur

Verfügung gestellt werden, welches eine Reduktion der Herstellkosten ermöglicht. Die Reduktion der Herstellkosten tritt zwar auch bei einem Walzgerüst mit

Mehrfachstichabnahmen aufgrund einer reduzierten Anzahl an zu verwendenden Kaltwalzen im Gerüst auf. Der wirtschaftliche Effekt ist jedoch größer, wenn ein Walzgerüst mit genau einem Kaltwalzstich verwendet wird. Diese Walzgerüste werden, wie bereits ausgeführt, in der Regel beim Kaltwalzen von Aluminiumbändern zur Erzielung sehr hoher Oberflächenqualitäten verwendet. In diesem Fall durchläuft das warmgewalzte Aluminiumband unter Einhaltung der Vorgabe für das Produkt der ersten beiden Kaltwalzstiche vorzugsweise die folgenden Arbeitsschritte:

- Abwickeln des Aluminiumbandes von einem Coil mit einem Abwickelhaspel, - Walzen des Aluminiumbandes unter Verwendung eines Walzgerüstes mit

einem einzigen Kaltwalzstich und

- Aufwickeln des kaltgewalzten Aluminiumbandes.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch bereitgestellt, dass beim Kaltwalzen des Warmbandes das Produkt der relativen Enddicken des Aluminiumbandes nach dem ersten und nach dem zweiten

Kaltwalzstich bevorzugt 17 % bis 20 % beträgt. Hierdurch wird ein guter Kompromiss in Bezug auf die Prozesssicherheit zur Bereitstellung hoher Oberflächenqualitäten und der Möglichkeit, einen Kaltwalzstich einzusparen, erreicht.

Die Herstellung eines Aluminiumbandes mit einer Enddicke von 0,1 mm bis 0,5 mm nach dem Kaltwalzen kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens in zwei oder drei Kaltwalzstichen erreicht werden, wenn die Warmbandenddicke 2,3 mm bis 3,7 mm, vorzugsweise 2,5 mm bis 3,0 mm, beträgt. Unterhalb von 2,3 mm besteht das Risiko, dass bei der Warmbandherstellung das Warmband beim

Aufwickeln kollabieren kann. Oberhalb von 3,7 mm Warmbandenddicke müssen zu hohe Stichabnahmen für den ersten bzw. zweiten Kaltwalzstich gewählt werden, um die Anzahl der Kaltwalzstiche zu reduzieren. Bei einer zu hohen Wahl der

Kaltwalzstichabnahme besteht nicht nur die Gefahr von Oberflächenfehlern auf dem Aluminiumband, sondern auch die Gefahr einer Beschädigung der Kaltwalze selbst. Eine Warmbandenddicke von 2,5 mm bis 3,0 mm verhindert sowohl das Kollabieren des Warmbandes als auch die Verwendung zu hoher Stichabnahmen beim Kaltwalzen.

Um die relativen Enddicken des Aluminiumbandes von 15 % bis 24 %, bevorzugt 17 % bis 22 % innerhalb der ersten beiden Kaltwalzstiche unter Vermeidung von

Oberflächenfehlern und Gefahren für die Kaltwalze prozesssicher zu erreichen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens beim Kaltwalzen vorzugsweise der erste Kaltwalzstich mit einer Stichabnahme von maximal 65 %, bevorzugt mit maximal 60 % durchgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass oberhalb einer

Stichabnahme von 65 % im ersten Kaltwalzstich nach dem Warmwalzen die Gefahr von Oberflächenfehlern deutlich ansteigt. Bevorzugt werden bei maximal 60 %

Stichabnahme im ersten Kaltwalzstich noch homogenere Oberflächen im

Aluminiumband erzielt.

In Bezug auf den zweiten Kaltwalzstich wurde festgestellt, dass dieser vorzugsweise eine Stichabnahme von maximal 60 % aufweist, um entsprechende Fehler am

Endproduktprozess sicher zu vermeiden. Der zweite Kaltwalzstich ist demnach kritischer in Bezug auf die Oberflächenqualität zu bewerten.

Sowohl der erste als auch der zweite Kaltwalzstich weisen bevorzugt Stichabnahmen von mehr als 50 % auf, da hierdurch die Stichabnahmen zum Erreichen der

angestrebten relativen Enddicken auf beide Kaltwalzstiche besser verteilt werden können. Insgesamt werden dann bei beiden Kaltwalzstichen keine maximalen

Stichabnahmen notwendig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden drei Kaltwalzstiche an Enddicke durchgeführt, wobei die Enddicke des Aluminiumbandes nach dem Kaltwalzen 0,2 mm bis 0,4 mm beträgt. Für diese Enddicken wurden bisher in der Regel mindestens vier Kaltwalzstiche benötigt. Insbesondere für Enddicken von 0,2 mm bis 0,4 mm kann so ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, welches neben einer adäquaten Oberflächenqualität verringerte Kosten aufweist.

Vorzugsweise werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vier Kaltwalzstiche an Enddicke durchgeführt, wobei die Enddicke des Aluminiumbandes nach dem Kaltwalzen weniger als 0,2 mm beträgt. Bei Bändern für lithografische Drucklattenträger mit Enddicken von 0,1 mm bis weniger als 0,2 mm wurden bisher fünf Kaltwalzstiche benötigt. Auch hier kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Kostensenkung beitragen.

Ein weiteres Potenzial in Bezug auf das Einsparen von Herstellkosten kann dadurch erreicht werden, dass während des Kaltwalzens keine Zwischenglühung durchgeführt wird. Es hat sich herausgestellt, dass trotz der Einsparung eines Kaltwalzstichs Aluminiumbänder im Zustand H19 bereitgestellt werden können, deren

Oberflächenqualität und auch die weiteren mechanischen Eigenschaften für die Herstellung von lithografische Druckplattenträger ausreichen. Alternativ zur

Herstellung von Aluminiumbändern im Zustand H19 können auch Aluminiumbänder mit Zwischenglühung im Zustand H18 erfindungsgemäß hergestellt werden.

Der dritte oder vierte Kaltwalzstich, bevorzugt der letzte Kaltwalzstich des

Kaltwalzens weist vorzugsweise eine maximale Stichabnahme von 52 % auf, sodass der dritte oder vierte bzw. letzte, die Oberfläche stärker beeinflussende Kaltwalzstich einen möglichst geringen Einfluss auf die Oberflächenqualität des Aluminiumbandes besitzt.

Das kosteneffiziente Herstellungsverfahren wird erfindungsgemäß mit einem

Aluminiumband bestehend aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden

Legierungsbestandteilen in Gew.-% durchgeführt:

0,05 % < Si < 0,25 %,

0,2 % < Fe < 1 %, bevorzugt 0,3 % < Fe < 1 %, besonders bevorzugt 0,3 % < Fe < 0,6 % oder 0,4 % < Fe < 0,6 %,

Cu maximal 400 ppm, bevorzugt maximal 100 ppm,

Mn < 0,30 %, optional 30 ppm bis 800 ppm,

0,10 % < Mg < 0,50 %, 0,15 % < Mg < 0,45 %, bevorzugt 0,24 % < Mg < 0,45 %, Cr maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm

Zn <0,05 %, bevorzugt 50 ppm bis 250 ppm

Ti < 0,030 %,

Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen einzeln maximal 0,03 %, in Summe maximal 0,15 %. Es hat sich herausgestellt, dass Aluminiumbänder mit der angegebenen Aluminiumlegierungszusammensetzung besonders gut für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind. Versuche innerhalb der Legierungsspezifikation haben gezeigt, dass bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ausreichend gute Oberfläche bereitgestellt werden kann, die nicht zur Streifigkeit neigt und dennoch ein Kaltwalzstich eingespart werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass dieses Ergebnis unter anderem auf die Gesamtkombination der

Legierungszusammensetzung zurückzuführen ist. Der ausgewählte Bereich des Legierungsbestandteils Silizium von 0,05 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% gewährleistet beim elektrochemischen Auftauen, dass eine hohe Anzahl an ausreichend tiefen

Vertiefungen in das Aluminiumband eingebracht werden können, welche eine optimale Aufnahme der fotosensitiven Schicht gewährleisten. Der Eisengehalt von 0,2 % < Fe < 1 %, bevorzugt 0,3 % < Fe < 1 %, besonders bevorzugt 0,3 % < Fe < 0,6 % oder 0,4 % < Fe < 0,6 %, sorgt in Kombination insbesondere mit dem Mangananteil bis maximal 0,30 Gew.-% für eine möglichst warmfeste Aluminiumlegierung, welche nach dem Einbrennen der fotosensitiven Schicht nur einen geringen Festigkeitsabfall bezüglich Streckgrenze und Zugfestigkeit aufweist. Der Kupfergehalt von maximal 400 ppm, bevorzugt maximal 100 ppm, besonders bevorzugt maximal 50 ppm ist besonders gering, da sich Kupfer auf das Aufrauverhalten des Aluminiumbandes negativ auswirkt. Der bevorzugte Mangangehalt von bis 0,30 Gew.-%, vorzugsweise 30 ppm bis 800 ppm, gewährleistet, wie bereits ausgeführt, in Kombination mit dem Eisengehalt eine verbesserte Warmfestigkeit des Aluminiumbandes nach einem Einbrennvorgang und beeinflusst die Biegewechselbeständigkeit des

Aluminiumbandes positiv. Magnesiumgehalte von 0,10 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,15 Gew.-% bis 0,45 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,24 Gew.-% bis 0,45 Gew.-% führen zu einer Festigkeitssteigerung beim Kaltwalzen aufgrund von Kaltverfestigung und bieten zudem den Vorteil einer guten

Biegewechselbeständigkeit auch im walzharten Zustand. Die Aluminiumlegierung weist darüber hinaus vorzugsweise nahezu kein Chrom auf. Der Chrom-Gehalt ist auf maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm beschränkt. Höhere Chromgehalte haben sich als negativ für die Aufraueigenschaften des Aluminiumbandes während des elektrochemischen Aufrauens herausgestellt. Zink senkt das elektrochemische Potential der Aluminiumlegierungen des Aluminiumbandes ab, so dass die

elektrochemische Aufrauung beschleunigt wird. Zink ist daher mit einem Gehalt von bis maximal 500 ppm in der Aluminiumlegierung vorhanden. Höhere Zinkgehalte beeinflussen die Aufraueigenschaften des Aluminiumbandes wiederum negativ. Das Vorhandensein von Zink mit einem Gehalt von 50 ppm bis 250 ppm führt

prozesssicher zu einer beschleunigten Aufrauung des Aluminiumbandes ohne negative Auswirkungen auf die Oberfläche. Das erfindungsgemäße Aluminiumband ist darüber hinaus nahezu frei von Titan. Es enthält weniger als 0,030 Gew.-% Titan, welches oberhalb des angegebenen Grenzwertes die Eigenschaften der

Aluminiumlegierungen beim elektrochemischen Aufrauen negativ beeinflusst.

Darüber hinaus können in der Aluminiumlegierung zusätzlich unvermeidbare

Verunreinigungen bis maximal 0,03 Gew.-% und in Summe maximal 0,15 Gew.-% vorhanden sein, ohne die Eigenschaften des Aluminiumlegierungsbandes im vorgegebenen Herstellprozess negativ zu beeinflussen.

Weist die Aluminiumlegierung gemäß einer nächsten Ausführungsform einen

Magnesiumgehalt von 0,26 % bis 0,35 Gew.-% auf, so kann ein sehr guter Kompromiss aus verbesserten Dauerfestigkeitseigenschaften der Druckplattenträger, gutem Aufrauverhalten und verringerten Herstellkosten erzielt werden.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht die grundsätzlichen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Aluminiumband es für lithografische Druckplattenträger, Fig. 2 in einer schematischen Schnittansicht die Durchführung eines

Kaltwalzstiches mit einem oder mehreren Kaltwalzstichen und Fig. 3a)-3c) ein Vergleich von REM -Aufnahmen von als gut bewerteten und schlecht bewerteten Oberflächenbereichen eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger.

Zunächst zeigt Fig. 1 schematisch die verschiedenen Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger. Zunächst wird gemäß Schritt 1 die Aluminiumlegierung zu einem Walzbarrens gegossen. Der Walzbarren wird in Schritt 2 einer Homogenisierung unterzogen, wobei der

Walzbarren auf Temperaturen von 450 °C bis 600 °C bei einer Verweildauer von mindestens 1 Stunde erhitzt wird. Der homogenisierte Walzbarren wird für das Warmwalzen vorbereitet und anschließend bei Temperaturen von mehr als 280 °C warmgewalzt. Zu Beginn des Warmwalzens beträgt die Temperatur des Barrens etwa 450 °C bis 550 °C. Die Warmwalzenendtemperatur beträgt üblicherweise 280 °C bis 350 °C. Die Warmbandenddicken können zwischen 2 mm und 9 mm liegen, bevorzugt werden allerdings Warmbandenddicken von 2,3 mm bis 3,7 mm. Das Warmband wird in Schritt 4 dem Kaltwalzen zugeführt. Beim Kaltwalzen wird das Warmband auf Enddicke kaltgewalzt. Das Kaltwalzen und insbesondere der letzte Kaltwalzstich bestimmen die Oberflächeneigenschaften des kaltgewalzten Aluminiumbandes, da die Oberflächentopographie der Kaltwalze unmittelbar auf das kaltgewalzte

Aluminiumband übertragen wird. Während des Walzstichs können beim Kaltwalzen Fehler auftreten, die dann auf die Oberfläche übertragen werden bzw. auf der

Oberfläche unmittelbar sichtbar bleiben. Aufgrund dieser Tatsache wurden bisher nur moderate Stichabnahmen von maximal 50 % für die einzelnen Kaltwalzschritte vorgesehen, da bekannt ist, dass bei zu hoher Stichabnahme entweder die Gefahr der Beschädigung der Kaltwalzen besteht oder Bereiche aus der Oberfläche des

Aluminiumbandes herausgebrochen werden, so dass Oberflächenfehler entstehen. In Bezug auf die hohen Anforderungen an die Homogenität der Oberfläche

lithografischer Druckplattenträger können inhomogen aussehende, beispielsweise streifige Oberflächen nicht akzeptiert werden. Das Kaltwalzen gemäß Schritt 4 kann sowohl mit als auch ohne Zwischenglühung stattfinden. Die Zwischenglühung wird bei Temperaturen von 230 °C bis 490 °C für mindestens 1 h im Kammerofen oder kontinuierlich im Banddurchlaufofen für mindestens 10 s in der Regel vor dem letzten Kaltwalzstich durchgeführt. Durch die Zwischenglühung kann die Endfestigkeit des Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger in gewissen Bereichen vor dem letzten Kaltwalzstich eingestellt werden. Allerdings verursacht die Zwischenglühung auch Kosten, so dass eine besonders kosteneffiziente Fertigung vorzugsweise ohne Zwischenglühung durchgeführt wird.

Üblicherweise werden beim Kaltwalzen Walzgerüste verwendet, welche einen einzigen Kalfwalzstich vornehmen und das Aluminiumband unmittelbar nach dem Kaltwalzstich erneut aufgewickelt wird. Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Walzgerüst 5, welches ein Abwickelhaspel 6, ein Aufwickelhaspel 7 sowie eine Walzenanordnung 11 mit zwei Arbeitswalzen 9 und 10 umfasst. Fig. 2 zeigt beispielhaft ein Quarto-

Walzgerüst. Die Walzenanordnungen können aber sowohl als Duo-, Quarto- oder Sexto-Walzgerüst ausgebildet sein. Angedeutet ist auch eine zusätzliche

Walzenanordnung 11', sodass das Band 8 nach dem Durchlauf durch die

Walzenanordnung 11 auch in der Walzenanordnung 11' einem weiteren Walzstich, insgesamt also einem Mehrfachstich unterzogen wird. Üblicherweise werden aber, wie bereits ausgeführt, einzelne Kaltwalzstiche durchgeführt und das Aluminiumband 8 anschließend auf dem Aufwickelhaspel 7 zu einem Coil aufgewickelt. Gegebenenfalls nach dem Abkühlen des Aluminiumbandes 8 im Coil nach dem Kaltwalzstich kann das Aluminiumband erneut einem Kaltwalzstich zugeführt werden.

In den Figuren 3a) bis 3c] sind Rasterelektronenmikroskopaufnahmen von

kaltgewalzten Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger dargestellt. Fig. 3a) zeigt bei identischer Vergrößerung zu Fig. 3b) ein von der Oberfläche als unauffällig angesehenes Band. Deutlich sind die Walzstege von den geschliffenen Walzen zu erkennen, die sich im Aluminiumband abgedrückt haben. Senkrecht zur Walzrichtung sind jedoch kaum Strukturen vorhanden, so dass der Gesamteindruck der Oberfläche als nicht streifig eingestuft wird.

Die Figuren 3b) und 3c) zeigen dagegen einen als nicht homogen eingestuften

Oberflächenbereich eines Aluminiumbandes, welcher ein streifiges Aussehen des Aluminiumbandes zur Folge hat. Ein entsprechendes Band würde den

Oberflächenanforderungen an lithografische Druckplattenträger nicht genügen.

Figuren 3b) und 3c) zeigen Oberflächenfehler, insbesondere vergrößert in Figur 3c), welcher sich quer zur Walzrichtung erstreckende Bereiche aufweist, in denen Material von der Oberfläche des Bandes abgehoben wurde. Es wird davon ausgegangen, dass diese Fehler auf das Kaltwalzen zurückzuführen ist. Die Breite des problematischen Bereichs beträgt etwa 20 μηι senkrecht zur Walzrichtung und ist bei visueller Prüfung sichtbar. Es wurden nun Aluminiumbänder aus sechs verschiedenen Aluminiumlegierungen A bis H unter Anwendung der oben erläuterten und in Fig. 1 dargestellten

Verfahrensschritte 1 bis 3 hergestellt. Die Aluminiumbänder wurden ohne

Zwisch engl ühung beim Kaltwalzen hergestellt, wobei die Warmbandenddicke und die Stichabnahmen beim Kaltwalzen variiert wurden. Die Aluminiumlegierungen unterscheiden sich insbesondere in unterschiedlichen Gehalten im Bereich Silizium, Eisen, Mangan und Magnesium. Die verschiedenen Legierungszusammensetzungen zeigt Tabelle 1 mit ihren Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent. Zusätzlich enthielten alle Legierungen Chrom mit weniger als 50 ppm sowie unvermeidbare Verunreinigungen einzeln maximal 0,03 Gew.-% und in Summe maximal 0,15 Gew.-%.

Tabelle 1

Die Warmbandenddicke der hergestellten Aluminiumbänder wurde von 2,3 mm bis 3,0 mm variiert und aus den unterschiedlich dicken Warmbändern Aluminiumbänder für lithografische Druckplattenträger durch Kaltwalzen ohne Zwischenglühung mit einer Enddicke von 0,274 mm bis 0,285 mm hergestellt. Die Stichabnahmen des ersten und zweiten Kaltwalzstiches wurden so gewählt, dass ausgehend von der Warmbandenddicke maximal drei Kaltwalzstiche an Enddicke benötigt wurden, wobei der letzte Kaltwalzstich eine maximale Stichabnahme von 51 % aufweist. Wie Tabelle 2 zeigt, liegt das Produkt P der relativen Enddicken nach dem ersten und nach dem zweiten Kaltwalzstich aufgrund der Stichabnahmen in den beiden ersten Kaltwalzstichen bei 18,57 % bis 21,74 %. D.h., dass durch die ersten beiden

Kaltwalzstiche das Band auf eine Zwischendicke von 18,57 % bis 21,74 % der Warmbandenddicke gewalzt wurde.

Die Tabelle 2 zeigt die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele und die zugehörigen Stichabnahmen und die Werte für das Produkt der relativen Enddicken nach dem ersten und zweiten Kaltwalzstich. Tabelle 2

Um die Oberflächen in Bezug auf ihre Eignung für lithografische Druckplattenträger untersuchen, wurden zwei Tests entwickelt, mit welchen die Streifigkeit der Oberflächen der kaltgewalzten Aluminiumbänder bewertet werden sollen. Die Testverfahren dienen dazu, durch eine Oberflächenpreparierung mögliche

Streifigkeitsfehler hervorzuheben und diese visuell besser erkennen zu können.

Bei dem sogenannten„K-Test" wird die Kornstreifigkeit der

Aluminiumlegierungsbänder untersucht. Hierzu müssen die Oberflächen spezifisch präpariert werden, um die Kornstruktur freizulegen. Zunächst werden in

Walzrichtung 250 mm lange und 45 mm breite, rechteckige Proben aus den Bändern herausgeschnitten. Die Proben werden bezogen auf die Walzrichtung sowohl am Rand als auch in der Mitte der Bänder entnommen. Der K-Test soll aufdecken, ob aufgrund der Kornverteilung, ein Steifigkeitseffekt in der Oberfläche zu erkennen ist.

Die so herausgeschnittenen Proben werden zunächst für 60 Sekunden mit einem Schwingschleifer geschliffen, wobei der Schwingschleifer mit einem feuchten Tuch umwickelt ist und Scheuermilch zum Polieren der Proben verwendet wird. Als Scheuermilch kann hier eine einfache Haushaltscheuermilch verwendet werden. Nach einer Spülung der Oberfläche mit Wasser werden die Proben in 30-% Natronlauge bei einer Temperatur von 60 °C für 15 Sekunden getaucht und anschließend mit Wasser gespült. Dann erfolgt eine Makroätzung in einer Makroätzlösung. Diese besteht aus 400 ml Wasser,

300 ml HCl mit einer Konzentration von 37 %,

133,6 ml HNOsmit 65-% Konzentration sowie

43,34 ml 40-% Flusssäure. Die Makroätzung findet bei etwa 25-30 °C für 30 Sekunden statt. Anschließend wird wieder mit Wasser gespült und die Probe für 15 Sekunden erneut in 30-%

Natronlauge bei einer Temperatur von 60 °C getaucht. Eine abschließende

Neutralisierung erfolgt mit einer Lösung aus 40,5 ml 85-prozentiger Phosphorsäure und 900 ml Wasser bei Raumtemperatur für ca. 60 Sekunden. Anschließend wird die Probe mit Wasser gespült und bei Raumtemperatur getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Proben visuell in Bezug auf die Streifigkeit bewertet. Referenzproben mit Wertzahlen von 1 bis 10 werden zur Bestimmung der Streifigkeit im K-Test

verwendet. Es findet ein Vergleich zwischen Referenzmuster und Probe mit dem menschlichen Auge statt. Anschließend werden den Proben die Wertzahlen der ähnlichsten Referenzmuster zugeordnet. Die Wertzahl 10 steht hier für nicht streifig. Die Wertzahl 1 entspricht einem streifigen Aussehen. Diese Streifigkeit wird, wie bereits ausgeführt, durch die Kornverteilung der Aluminiumbänder verursacht und kann mit diesem Test gut bewertet werden.

Wie anhand der Tabelle 3 zu erkennen ist, zeigen die Ausführungsbeispiele mit hohen Stichabnahmen von 64 % im ersten Kaltwalzstich zwar gute Werte bezüglich der Wertzahlen des K-Tests. Ihre Oberfläche ist aber insgesamt etwas schlechter als die der Ausführungsbeispiele mit niedrigeren Stichabnahmen im ersten Kaltwalzstich.

Es wurde festgestellt, dass neben dem etablierten K-Test ein weiterer Test

herangezogen werden muss, da insbesondere die Oberflächenfehler durch Kaltwalzen, dargestellt in den Figuren 3b) und 3c) vom bisherigen K-Test offensichtlich nicht erfasst werden. Dies zeigen die Ergebnisse des neu entwickelten Tests.

Es wurde ein zusätzlicher Beiztest entwickelt. Als Probe wird ein rechteckiger

Zuschnitt mit 250 mm Kantenlänge in Walzrichtung und 80 mm Kantenlänge senkrecht zur Walzrichtung verwendet, welcher zunächst einer Entfettung in wässriger Lösung mit einem Entfettungsmedium, hier mit dem Markennamen

Nabuclean 60S bei 60 °C für 10 Sekunden unterzogen wird. Die Konzentration des Entfettungsmediums beträgt 15 g/1. Nach einem Spülen mit Wasser wird die Probe in eine Natronlaugenlösung eingetaucht und bei 50 °C für etwa 10 Sekunden lang geätzt. Die Natronlaugenkonzentration beträgt dabei 50 g/1. Anschließend werden eine Spülung mit Wasser und eine Trocknung im Trockenschrank bei ca. 70 °C

durchgeführt. Nach dem Trocknen werden die Proben bewertet, wobei ebenfalls Referenzproben verwendet wurden, welchen jeweils Werte von 0 bis 5 zugeordnet sind, wobei der Wert 0 einer als nicht streifig bewerteten und der Wert 5 für eine als streifig bewertete Oberfläche zugeordnet wird. Beim Beiztest wurden die Proben vor und nach dem Beizen mit Referenzproben verglichen und bewertet.

Oberflächen mit der Wertzahl 5 im Beiztest wurden nicht gefunden. In den Versuchen llbis 14 wurde eine Kaltwalzstichabnahme von 64 % im ersten Kaltwalzstich verwendet, welche sich bei der Bewertung der Proben im Beiztest sowohl vor der Durchführung des Beiztests als auch nach dem Beizen signifikant auf die

Oberflächenqualität auswirkt. Im Vergleich zu den mit niedrigeren Stichabnahmen hergestellten Versuchen Nummer 1 bis Nummer 10 zeigen die Versuche 11-14 im Beiztest Ergebnisse mit den Wertzahlen 3-4 und 3. Diese deuten auf eine schlechtere Oberflächenqualität bei diesem Test hin. Stichabnahmen von 65 % im ersten

Kaltwalzstich sind daher als maximal anzusehen. Eine Erhöhung darüber hinaus führt nach dem jetzigen Kenntnisstand zu deutlichen Nachteilen bezüglich der

Oberflächenqualität.

Alle anderen Proben zeigten nach dem Beiztest Werte von 2-3 oder 3 und damit ausreichend gute Oberflächenqualitäten. Das bedeutet, dass zu niedrigeren

Stichabnahmen im ersten Kaltwalzstich hin die Oberflächenqualität im Beiztest steigt. Allgemein zeigte sich, dass Stichabnahmen von maximal 60 % im ersten und im zweiten Kaltwalzstich trotz Einsparung eines Kaltwalzstiches gute Oberflächen im Beiztest erzielt wurden.

Damit konnte für verschiedene magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen bei unterschiedlichen Warmbandenddicken gezeigt werden, dass ein Kaltwalzstich bei der Herstellung von kaltgewalzten Aluminiumbändern für lithografische

Druckplattenträger eingespart werden kann, ohne die Oberflächenqualität zu stark zu beeinflussen. Im Ergebnis kann damit ein Fertigungsweg zur Verfügung gestellt werden, welcher unter Einsparung eines Kaltwalzstichs kostengünstigere

Aluminiumbänder für lithografische Druckplattenträger zur Verfügung stellen kann. Tabelle 3

Nr Legierung KTest Beiztest

Rand Mitte vor nach

1 A 5 3-4 1 2-3

2 B 4-5 4 1 3

3 C 2-3 2 1 2-3

4 C 2-3 2-3 2 2-3

5 C 3 3 0 3

6 D 3-4 3 2 2-3

7 D 2-3 3 2 2-3

8 D 3 3-4 0 3

9 D 4 3-4 0 2-3

10 E 5 1-2 1-2 2-3

11 F 7 3-4 3 3

12 F 6-7 4 3 3

13 G 7 4-5 2 3-4

14 G 7 4-5 3 2-3

15 H 5-6 2 1-2 2-3