graficki materijali

Grafički materijali – prvi kolokvijum

April 14, 2009

1

1. Veze između atoma

- Veze između atoma se mogu podeliti na dve vrste: • Primarne • Sekundarne

- Primarne veze se ostvaruju sa relativno jakim međuatomskim silama Tu spadaju metalna, kovalentna i jonska veza Metali sa primarnim vezama imaju visoku tačku topljenja

- Primarne veze:

o Metalna veza Glavna karakteristika metala Pri vezivanju u prostoru njihovi valentni elektroni postaju zajednički i nisu

više lokalizovani oko jezgara – formiraju elektronski oblak, dok su pozitivni joni i dalje lokalizovani u čvorovima kristalne rešetke

Kod metalne veze međuatomske sile deluju istim intenzitetom u svim pravcima

Zahvaljujući metalnoj vezi, metali su: • Dobri toplotni provodnici • Neprozračni • Dobri provodnici električne struje • Duktilni • Plastično se mogu deformisati

o Kovalentna veza Materijali sa dominantno kovalentnom vezom su keramika, jedinjenja

cementa, kamen, silikati, polimeri i neki metali (volfram, molibden, tantal ' imaju visoku tačku topljenja) .

Kod kovalentne veze se stabilna elektronska konfiguracija postiže stvaranjem zajedničkih elektronskih parova, koji kruže oko oba jezgra

• Ako jedan od atoma poseduje veću elektronegativnost veza će biti polarna, u suprotnom, ako su oba atoma isto elektro-negativni veza će biti nepolarna

Da bi se stvorile zajedničke orbitale, sa elektronskim parovima, položaj orbitala atoma mora biti određen, stoga zaključujemo da je kovalentna veza usmerena

o Jonska veza Nastaje interakcijom suprotno naelektrisanikh jona Nasteje između atoma metala i nemetala NaCl, MgO, Al2O3 Pri otpuštanju elektrona, metal postaje pozitivan jon, dok nemetal primi

elektron i postane negativan, na taj način stvore se dva suprotno naelektrisana jona koja se privlače elektrostatičkim silama


April 14, 2009

2

- Sekundarne veze:

o Su po intenzitetu slabije od primarnih, međutim imaju veoma značajnu ulogu o Karakteristične su za materijale sa niskim tačkama topljenja o Van der Valsova veza:

Prisutna je kod inertnih gasova i između molekula sa kovalentnom vezom Polarizovana veza – zbog nesimetrije u naelektrisanjima dolazi do stvaranja

malih, slabih dipola u okviru molekula, koji izazivaju da se molekuli privlače o Vodonična veza:

Specijalan oblik Van der Valsove, u čijem stvaranju učestvuje vodonik H2O tipičan primer vodonične veze, gde dolazi do stvaranja električnih

dipola između vodonika i kiseonika, koji potom privlače druge molekule

- Kristal pretstavlja čvrsto stanje materije u kome su atomi (joni ili molekuli) pravilno raspoređeni u prostoru, i dugog su dometa

- Za razliku od kristalnih materija, ne kristalni materijali, odnosono amorfni materijali imaju strukture kratkog dometa

- Razlike između kristala i amorfnih supstanci: o Kristali imaju tačno određenu tačku topljenja sa tolerancijom od 60K, dok se

amorfne supstance tope višestepenom temperaturnom intervalu o Kristali su anizotropni, tojest fizičke i mehaničke osobine u različitim pravcima

nisu iste, dok su amorfne supstance izotropne, odnosno mehaničke i fizičke osobine u svim pravcima su iste

- Većina metala se kristališu u jednu od tri tipične strukure o Površinski centralisana kubna struktura PCK o Zapreminski centralisana kubna struktura ZCK o Heksagonalno gusto složena struktura HGS

- Tipične metalne strukture se odlikuju velikom gustinom pakovanja atoma u kristalu o Najveću gustinu pakovanja imaju HGS i PCK

- Kada se pravilnost rasporeda atoma prostire po celoj zapremini, odnosno na celo čvrsto telo, onda tu strukturu nazivamo monokristal

- U slučaju da je pravilan raspored uspostavljen samo na malom delu prostora materijala, onda je taj materijal polikristalan

2. Površinski centrirane kubna struktura PCK

- Neki od metala sa površinski centriranom kubnom strukturom su Cu, Ag, Pb, Al, Co - PCK struktura se opisuje elementarnom ćelijom oblika kocke sa po jednim atomom na

svakom roglju kocke i po jednim atomom na preseku dijagonala stranica


April 14, 2009

3

- Karakteristike PCK strukture o Koordinacioni broj:

To je broj koji pokazuje sa koliko je atoma posmatrani atom okruzen na najmanjem rastojanju.

U PCK strukturi najmanje rastojanje između atoma je polovina dijagonala

strane (𝑎𝑎 √22

), iz toga sledi da je KB = 12

o Broj pripadnosti atoma elementarnoj ćeliji

Elementarnoj ćeliji pripada 4 atoma, osam atoma na rogljevima kocke po 1/8 i šest na stranicama kocke po 1/2 Za = (1/8 x 8 + 1/2 x 6) = 4

o Faktor popune pretstavlja procenat zapremine osnovne celije kristalne resetke koja je popunjena atomima f = (4 x 4πR3/3):a3 = 0,74 odnosno 74 %

o Prazan prostor je prostor između atoma u kristalnoj rešetci i naziva se intersticijal

3. Zapreminski centrirana kubna struktura ZCK

- Neki od metala sa zapreminski centriranom kubnom rešetkom su V, Cr, Nb, Mo, Ta, W - ZCK se opisuje osnovno kristalnom ćelijom oblika kocke, sa pojednim atomom u svakom

roglju kocke i po jednim atomom u preseku dijagonala tela


April 14, 2009

4

- - Osnovne karakteristike:

o Koordinacioni broj:

Kod ZCK strukture najmanje rastojanje između atoma je 𝑎𝑎 √32

, prema tome

svaki atom je okruzen sa 8 drugih atoma, KB = 8 Broj pripadnosti atoma

• Za = 2 pošto atomi u rogljevima pripadaju jednu osminu osnovnoj ćeliji, a atom u središtu pripada celokupnom svojom zapreminom Za = (1/8 x 8 + 1) = 2

Faktor popune F = (2 x 4πR3/3):a3 = 0,68 odnosno 68 %, a prazan prostor je 32%

- Čist metal kao jednokomponentni sistem ima relativno usku primenu - Večina metala u inžinjerskoj praksi se koristi u obliku legura - Legura je smesa dva ili vise supstanci, od kojih barem je jedna metal - Supstance koje grade legure nazivaju se komponente - Po broju komponenata legure mogu biti: dvokomponentne, trokomponentne i

polikomponentne

4. Čvrsti rastvori

- Zavisi od veličine atoma legirajućeg elementa postoje dve vrste čvrstih rastvora o Supstitucijsk

Nastaje kada su veličine atoma rastvarača i rastvora približnih dimenzija Atom rastvorenog elementa zauzima mesto u kristalnoj rešetci osnovnog

elementa, tako da oba elementa grade zajedničku rešetku U zavisnosti od načina na koji su raspoređeni atomi rastvorenog elementa

(načina na koji su oni statistički sređeni ili nesređeni) supstitucijski rastvori mogu biti:

• Nesređeni • Sređeni

Faktori koji utiču na rastvorljivost u čvrstom stanju su: • Tip kristalne rešetke • Faktor popune • Elektrohemijski faktor • Faktro relativne valentnosti

o Intersticijski Javljaju se kada su dimenzije rastvorene supstance mnogo manje od

dimenzija atoma osnovne supstance


April 14, 2009

5

Dolazi do ugrađivanja atoma rastvorene supstance u međuatomske prostore (intersticijum) u rešetci

5. Dijagram stanja sa potpunim rastvaranjem komponenti

Tip dijagrama: Dijagram potpune rastvorljivosti

Komponente: Cu, Ni

Faze: α, R (rastop)

0%

50% 100%

1083 C

1452 C Rastop Likvidus

Solidus

Čvrst rastvor α

Ni Cu


April 14, 2009

6

6. Dijagram stanja sa potpunim nerastvaranjem komponenti?

Tip dijagrama: Dijagram potpune nerastvorljivosti

Komponente: FeS, FeO

Faze: R, FeO, FeS

Reakcija: Eutektička R -> (FeS + FeO)E

0%

50% 100%

1200 C

1320 C

930 C

FeS FeO

FeS + R FeO + R

R

FeS + E FeS + E

R -> (FeS + FeO)E


April 14, 2009

7

7. Dijagram stanja sa delimičnim rastvaranjem komponenti?

Tip dijagrama: Dijagram sa delimičnim rastvaranjem komponenti

Komponente: Al, Si

Faze: R, α, β

Reakcija: Eutektička R -> (α + β)E

0%

50% 100%

R + β

R + α

R

R -> (α + β)E β + E α + E

Eutektička reakcija

β α

Al Si


April 14, 2009

8

8. Dijagram stanja sa delimičnim rastvaranjem komponenti sa peritektičkom reakcijom?

Tip dijagrama: Dijagram sa peritektičkim rastvaranjem (delimično rastvaranje)

Komponente: Pt, Ag

Faze: R, α, β

Reakcija: Peritektička α + R -> β

0%

50% 100%

R

R + α

R + β

α + β

α

β

Pt Ag


April 14, 2009

9

10. Ispitivanje zatezanjem?

- Ispitivanje zatezanjem pruža najpotpuniju sliku o mehaničkim svojstvima metala pa se zbog toga najčešće i primenjuje

- Probni komad (uzorak) se podvrgava silama u pravcu ose, koje teže da ga produžuju i pokidaju kidaju

- Mašine koje se koriste za ispitivanje zatezne čvrstoće nazivaju se kidalice - Epruvete:

o Epruvete su standardni uzorci prema JUS standardu, pošto se mehaničke osobine menjaju sa promenom dimenzija epruvete

o Epruvete mogu da se izrađuju livenjem, presovanjem ili rezanjem Uzorci sa proširenim krajevima prilagođenim za prihvatanje Srednji deo ima manji poprečni presek da bi se tu obezbedilo kidanje Prelaz između delova za hvatanje i suženog dela je lučog oblika, sa

postepenim smanjenjem preseka

L0 – početna merna dužina Lc – paralelna družina epruvete Lt – ukupna dužina

- Delovi kidalice : o Uređaj koji proizvodi silu o Uređaj za redistrovanje sile o Uređaj za prihvatanje uzorka (čeljusti) o Pisač

Određivanje svojstava otpornosti

- Epruvete poprečnog preseka S0 postavljaju se na kidalicu i opterećuju silama - U epruveti se javlja normalan napon

σ = F/S0

Lo

Lc

Lt


April 14, 2009

10

- Posle dostizanja napona tečenja nastaju velike plastične deformacije uz mali porast napona

o Reh – gornji napon tečenja – izduženje o Rel – dolnji napon tečenja

Reh = Feh / S0 Rel = Fel / S0 Re = Fe / S0

- Zatezna čvrstoća je majveći napon koji materijal može da izdrži pri zatezanju Rm = Fm / S0 Fm – maksimalna izmerena sila S0 – površina poprečnog preseka

- Izduženje : ξ = (L – L0)/L0 x 100% - procentualno izduženje A = (Lu – L0)/L0 x 100% - procentualno izduženje posle prekida

A

Rel

Reh

Rm

Lom / ode uzorak u pizdu materinu

0

σ

ξ Dijagram napona – izduženje


April 14, 2009

11

11. Tvrdoća po Brinelu

- Utiskivač u obliku kuglice utiskuje se silom F u uzorak, a posle dejstva sile meri se prečnik otiska d,

- Tvrdoća po Brinelu je odnos između sile F i površine otiska S - Čelična kuglica: za merenje onih materijala koji su meksi ili jednake tvrdoće čeliku

srednje tvrdoće - Kuglica od tvrdog metala: za merenje onih materijala koji su meksi ili jednake tvrdoće

najtvrđeg čelika - Prednosti:

o Zrnom velikog prečnika moguće je meriti tvrdoću livenog gvožđa jer se uticaj grafita neutrališe

o Moguće je uspostaviti vezu sa zateznom čvrstoćom - Nedostaci:

o Ograničen opseg merenja o Nemoguće meriti tvrdoću tankih limova o Uzorak mora biti brušen ili poliran

12. Tvrdoća po Vigelsu

- Utiskivač je četvorostrana dijamantska piramida sa uglom od 136 stepeni - Postupak je isti kao i kod Brinela - Primena:

o Za sve materijale osim dijamanta - Prednosti:

o Koristi se za sve materijale osim dijamanta o Može se koristiti za merenje tankih limova

- Nedostaci: o Uzorak mora biti fino brušen


April 14, 2009

12

13. Tvrdoća po Rokvelu

Rokvel B

- Otpornost materijala prema prodiranju čelične kuglice (prečnik je 1.5 mm)

Rokvel C

- Otpornost prema prodiranju dijamantske kupe sa uglom od 120 stepeni

- Postupak: o Utiskivanje se vrši silom predopterećenja F0 usled čega se dobija dubina h0 o Nakon toga se doda glavna sila F i dobija se dubina h1 o Posle odrećenog vremena se glavna sila F uklanja i dubina se smanjuje na h2

- Tvrdoća po Rokvelu se dobija kao broj podeoka od početka skale do dubine h2 i očitava se na samom uređaju

- Primena: o Rokvel B za mekše materijale o Rokvel C za tvrđe materijale

- Prednosti: o Uzorak ne mora biti pripremljen

- Nedostaci o Provera rezultata je nemoguća


April 14, 2009

13

1. Definicija štampanja

- Štampanje je tehnološki postupak izrade štampanih proizvoda uz korišćenje teksta i slika prema kvalitetu zadatom od strane naručioca

- Postupak štampe se vrši u posebnim pogonima u okviru preduzeća koja se bave proizvodnjom grafičkih proizvoda

2. Definicija otiska

- Otisak je sloj boje, jednom ili više puta nanet na podlogu pomoću štamparske forme premazane bojom

- Otisak se dobija dejstvom sile, pritiskivanjem

3. Karakteristična obeležja postupka štampanja?

- Karakteristična obeležja postupka štampanja su: o Vrste štamparskih formi o Štamparske boje različitih slojeva o Način nanošenja boje na štamparsku formu i podlogu o Svojstva podloge

- Štamparske forme se sastoje od štampajućih i neštampajućih elemenata - Svaki štamparski postupak ima svoju karakterističnu štamparsku formu, koja se razlikuje

prema osobinama materijala i geometriji površine - Štamparske forme mogu biti:

o Reljefne – visoka, duboka, tipo, flekso štampa o Ravne – ofset štampa o Sa otvorima – sito štampa


April 14, 2009

14

4. Štamparske forme i štampanje kod visoke štampe?

- Štamparske forme u procesu visoke štampe (tipo i flekso) je reljefna, odnosno ima uzdignute štampajuće i ulegnute neštampajuće delove

- Boja dospeva samo na štampajuće delove, odakle se pri kontaktu sa podlogom stvara otisak

- Za visoku štampu tzv. Tipo štampu se pravi ručni ili mašinski slog od štamparskih legura olovo-kalaj-antimo, livenjem slova

- Danas se prave fotopolimerne forme, koje mogu biti kombinovane sa metalnom podlogom - Za flekso štampu se koriste gumene i fotopolimerne forme - Nanošenje boje na formu se vrši pomoću valjka - Za visoku štampu, za izradu ilustracija koriste se klišei, koji se najčešće prave od cinka, ali

mogu se praviti i od aluminijuma, magnezijuma i bakra - Nagrrizanje metala koji se koristiza izradu klišea može da bude višestepeno i jednostepeno

o Višestepeno nagrizanje je danas napušteno o Za jednostepeno nagrizanje se koriste forme od mikrocinka, koji ima homogen

sastav i sitnozrnu strukturu

5. Štamparske forme i štampanje kod offset štampe?

- Štamparske forme za ofset štampampu spadaju u ravne forme - Štampajući i neštampajući delovi se međusobno razlikuju po svojim fizičko-hemijskim

osobinama o Neštampajući delovi su hidrofilni, privlače vodu, i na tim delovima se pri nanošenju

ne zadržava boja o Štampajući delovi su hidrofobni, odbijaju vodu, i na tim delovima se zadržava boja

pri njenom nanošenju - Kod ofset štampe ne dolazi do direktnog otiskivanja forme o podlogu, već se otisak sa

forme prenosi na gumeni valjak, koji ga prenosi na poglogu - Nanošenje boje na formu se vrši putem valjka - Forme za ofset štampu se danas proizvode od aluminijuma, plastične folije, papira sa

kopirnim slojem polimera, i retko cinka - Za izbor materijala za izradu formi od presudnog je značaja adsorbcija vode na površini

o Radi povećanja količine adsorbovane vode vrši se povećanje površine ploče hrapavljenjem Proces hrapavljenja može biti hemijski ili fizički (peskiranje, četkiranje i

mikrozrnovanje)


April 14, 2009

15

6. Štamparske forme i štampanje kod duboke štampe?

- U ovoj tehnici štampe primenjuju se forme sa udubljenjim štampajućim elementima - Prilikom prenošenja boje na formu, boja ispunjava ćelije, ali prelazi in a neštampajuće

izdubljene elementa sa kojih se mora odstraniti nožem (rakelom), koji se nalazi u dodiru sa štamparskom formom, i sprečava da boje prođe ispod njega

- Nanošenje boje na formu se vrši potapanjem forme u kupatilo sa bojom - Froma se izrađuje od bakra, takozvani bakrotisk, i nagriza se - Za duboku štampu se na čelični cilindar nanosi ujednačeni sloj bakra, potom sloj nikla,

zatim se nanosi međusloj (mora biti provodnik električne struje, i ima ulogu vezivnog sloja), a potom se nanosi poslednji sloj koji se naziva Balardov plašt

o Balardov plašt je debljine 100 – 200 µm, na kojem se izrađuje štamparska forma nagrizanjem ili graviranjem

7. Štamparske forme i štampanje kod sito štampe?

- Za sito štampu koriste se propusne štamparske forme, koje se izrađuju na sitima, na kojima se odgovarajućim foto-mehaničkim postupkom zatvaraju otvori na mestima koja odgovaraju neštampajućim delovima

- Boja se pomoću noža (rakela) potiskuje preko štamparske forme i prolazi samo kroz otvore koji su ostali nezapušeni

- Forme se sastoje od plastičnog, drvenog ili metalnog rama i prozorske tkanine o Sito se izrađuje od svile, polimernih materijala, bronzanih, fosfornih, metalnih i

niti od nerđajućeg čelika o Metalne niti imaju debljinu od 0,05 do 0,06 mm i koriste se kada je potrebna veća

čvrstoća o Metalne niti se posebno koriste pri upotrebi termoplastičnih keramičkih boja kada

imaju i ulogu grejača o Nedostaci su što su krte i nisu elastične

- Prenošenje boje se vrši nalivanjem na sito

8. Način prenošenja boje kod visoke, ofset i duboke štampe?

- Kod visoke štampe boja se nanosi na formu preko valjka, gde boja dospeva samo na štampajuće elemente

- Kod ofset štampe boja se nanosi na formu valjkom, neposredno posle što je na formu nanet sloj vode, koji se zadržava na neštampajućim delovima

o Boja se zadržava samo na neovlaženim štampajućim delovima


April 14, 2009

16

o Otisak se potom prenosi na gumeni valjak koji ga potom prenosi na podlogu

- Kod duboke štampe boja se na formu nanosi potapanjem u kupatilo sa bojom, posle čega se rakelom odstranjuje višak boje sa neštampajućih delova

1. Koje osobine trebaju da imaju ofset ploče?

- Kod ofset ploča mora da se stvori adhezioni sloj vode na neštampajućim mestima - Načinjavaju se najčešće od litografskih metala:

o Cink o Bakar o Mesing o Nerđajući čelik o Aluminijum o Hrom

- Ofset ploče moraju da imaju: o Određeni hemijski sastav o Ravnu površinu, bez udubljenja o Sitnozrnastu strukturu o Dovoljnu mehaničku čvrstoću i minimalnu krtost o Da imaju ravnomernu debljinu o Da odgovaraju standardnim formatima

2. Kakve se štamparske forme izrađuju od aluminijuma?

- Aluminijum je lak metal, sive boje, metalnog odsjaja, i temperaturom topljenja nižom od 700 C

- Lako oksidiše, tako da ga brzo pokriva tanki oksidni sloj - Najčešće se primenjuje u izradi ofset formi - Koristi se kao monometalna ili polimetalna forma (galvanski se nanosi tanak sloj bakra,

hroma ili nikla)


April 14, 2009

17

3. Kakve se štamparske forme prave od cinka?

- Koristi se za proizvodnju klišea (cinkografija) a ređe za izradu ofset ploča - Čist cink je nema dovoljnu čvrstoću pa se koriste legure cinka

o Koriste se dve vrste legura cinka u zavisnosti da li se koristi metod jednostepenog ili višestepenog nagrizanja Za višestepeno sadrži primene olova, kadmijuma i železa Za jednostepeno nagrizanje koristi se mikrocink, koji sadrži aluminijum,

magnezijum i kadmijum • Odlikuju ga sitna zrna i homogenost

4. Šta je to mikrocink?

- Mikrocink je legura za cinka (aluminijum, kamijum i magnezijum) koja se koristi u za izradu klišea koji se jednostepeno nagrizaju

- Dodavanjem aluminijuma, magnezijuma i kadmijuma povećava se homogenost forme i smanjuju se dimenzije zrna

- Takođe ova legura je ima povećanu temperaturu rekristalizacije

5. Kakve se štamparske forme prave od magnezijuma?

- Koristi se za izradu klišea i ofset ploča - Za izradu klišea koristi se legura tipa elektron (magnezijum legiran sa aluminijumom i

cinkom) - Temperatura rekristalizacije je visoka, tako da tokom termičke obrade kopirnog sloja ne

dolazi do rekristalizacije i nema opasnosti od porasti zrna - Koristi se takođe za izradu visokočvrstih ofsetnih formi, dajući veoma precizne otiske

6. Kakve se štamparske forme prave od bakra?

- Bakar se koristi kao anoda u galvanskoj tehnici, za izradu klišea i kod duboke štampe za izradu forme

- Takođe ima primenu i kod izrade bimetalnih ofsetnih ploča - Ploče od bakra su debljine 5 do 7 mm, koriste se za izradu čvrstih tipografskih klišea za tro

i četvrorobojne štampe - Kod duboke štampe primenjuju se bakarne cilindrične forme


April 14, 2009

18

7. Koja je uloga hroma u izradi štamparskih formi?

- Hrom se u grafičkoj industriji najčešće koristi za nanošenje tankih slojeva - Nanose se galvanskim putem na pa površinu formi za duboku štampu, pošto je velike

tvrdoće smanjuje habanje i povećava tiraž koji se može uraditi jednom formom - Galvanski sloj hroma daje hidrofilni deo, onaj koji ne apsobuje vodu

8. Koja je uloga nikla u izradi štamparskih formi?

- U štamparstvu se tanki slojevi nikla nanose na površinu formi radi povećanja tiraža koji se može uraditi sa jednom formom

- Naročito se primenjuje u izradi bimetalnih ofsetnih formi, kada se sloj nikla nanosi na sloj bakarne ili pobakarisane podloge

- Koristi se i za izradu forme za duboku štampu na koju se nanosi i sloj nikla

9. Šta je litografski red metala?

- Podesnost metala za izradu ofset ploča ogleda se u njihovom ponašanju prema vodi i boji, na osnovu čega se određuje da li je metal podesan za ovakvu upotrebu

- Litografski red metala predstavlja niz metala, poređanih u osnosu na njihovu sklonost prema kvašenju: cink, bakar, mesing, nikl, nerdjajući čelik, aluminijum, hrom

10. Način dobijanja hrapavih površian na ofset pločama?

- Hrapavljenje površine ofset ploča je neophodno radi povećanja njene površine, a samim tim povećanje adsorbcije vode na nju

- Hrapavost površine se postiže mehaničkim i li hemijskim putem o Mehanički:

Mikrozrnovanje • Veće čelične ili keramičke kuglice se premeštaju nad ofsetnim

pločama, a mala sitna zrna abraziva koja se nalaze između se utiskuju pod uticajem težine kuglica

Peskiranje • Pesak pod pritiskom vazduha udara u površinu ploče i stvara male

ogrebotine na njoj Četkiranje

• Četke sa gustim vlaknima stvaraju male ogrebotine na površini


April 14, 2009

19

o Hemijski Ploča se uranja u rastvor soli i proizvodi reakcije prianjaju na površinu

aluminijuma u obliku porozne prevlake debljine oko 1 µm

11. Monometalne i polimetalne ploče, skica?

- Štamparske ploče mogu da se izrađuju od jednog ili više metala (monometalne ili polimetalne)

- Za izradu monometalnih ploča najčešće se koristi aluminijum i nekada magnezijum - Polimerne ploče imaju najčešće osnovu od aluminijuma, čelika, bakra, mesinga, na koji se

nanosi sloj drugog metala, hroma, nikla

12. Balardov plašt?

- Balardov plašt je sloj bakra koji se taloži do određene debljine iz sulfatnog elektrolita - Tiražna košuljica ili Balardov plašt je radni sloj bakra debljine 100 – 200 µm, na kojem se

izrađuje štamparska formanagrizanjem ili graviranjem, tj. na kojem se formiraju udubljeni štampajući elementi

- Na tvrdoću nataloženog bakra utiču uslovi galvanizacije - Cilindar je katoda, dok su anode bakarne

Hidrofobni nosač lika - polimer Hidrofilna površina – Al2O3

Aluminijumska ploča

Aluminijumska ofset ploča

Bakarni lim

Sloj nikla ili hroma – hidrofilne površine

Fotohemijski stvorena hidrofobna površina bakra

Bimetalna ofset ploča


April 14, 2009

20

1. Polimeri, polimerizacija i stepen polimerizacije?

- Polimeri su jedinjenja koja se sastoje iz atomskih grupa koja se ponavljaju, a koje su hemijskim vezama vezane u lanac i sadrže velike molekule pretežno sačinjene od uhljenika i vodonika

- Polimeri nastaju od molekula relativno malih molekularnih težina (monomera) koji se povezuju međusobno u procesu polimerizacije

- Proces polimerizacije se odvija dok se u jedinjenje ne doda terminator, koji okončava proces

- Ako su plimeri građeni od identičnih monomera onda je to homopolimer, a ako su građeni od dva ili više različitih monomera onda je to kopolimeri

- Stepen polimerizacije je molekulska težina polimera, podeljena sa težinom jednog mera (gradivnog elementa), odnosno broj mera vezanih u jedan polimer

2. Podela polimera prema termičkim i mehaničkim osobinama

- Prema termičkim i mehaničkim osobinama polimeri se dele na: o Termoplastične polimere

Ponašaju se plastično, oblikuju se na povišenim temperaturama Omekšavaju pri zagrevanju i ponovo očvšćavaju pri hlađenju Ako imaju linearnu ili razgranatu strukturu mogu se ponovo oblikovati,

odnosno reciklirati PE (polietilen), PVC, PP (polipropilen), PS (polistiren)

o Termoaktivni ili termostabilni polimeri (duroplasti) Omekšavaju pri prvom zagrevanju, potom očvrsnu i ne mogu se oblikovati

ponovnim zagrevanjem Obično nastaju kondenzacionom metodom usled čega se izdvajaju

nuzprodukti PET(poliestri), epoksi, poliuretani

o Elastomeri (prirodne ili sintetičke gume) Mogu biti termoplastični i termoaktivni Imaju sposobnost da se elastično deformišu do jako velikih deformacija, bez

trajne promene oblika Poliizopren, polibutadien, polibutilen, neopren


April 14, 2009

21

3. Uticaj tempereature na mehaničke osobine polimera?

- Temperatura utiče na mehanička svojstva termoplastičnih polimera zato što slabe Van der Valsove sile između lanaca.

o Na visokim temperaturama se lakše javlja viskozno tečenje, a na nižim temperaturama su veze jače pa je klizanje lanaca otežano

- Na visokim temperaturama kovalentne veze mogu da se razore, polimeri da se zapale ili ugljenišu

o Ova temperatura je specifična za svaki polimer i naziva se temperatura razgradnje, i predstavlja najvišu temperaturu do koje polimera može da se oblikuje

4. Oblikovanje polimera?

- Postoje četiri osnovne metode oblikovanja polimera: ekstruzija, brizganje, presovanje i posredno presovanje

o Ekstrudiranje (istiskivanje) je jeftin i kontinualan proces koji se koristi kod termoplastičnih polimera za dobijanje poluproizvoda: ploča, cevi, šipki ili nekih drugih proizvoda sa konstantnim presekom Granule ili prah polimera se stavljaju u mašini sa alatom na izlazu, u kojoj

se potom vrši zagrevanje polimera i istiskivanje kroz alat o Brizganje se koristi za preradu termoplastičnih polimer

Prah polimera se ubacuje preko dozatora u zagrejan cilindar mašine za brizganje, u kojoj se prevodi u plastično stanje i ubrizgava se preko alata u kalup

Ubrizgani polimer se hladi ispod temperature ostakljivanja, kalup se otvara i polimer ispada

Proces omogućava precizno oblikovanje, zato što se polimer hladi pod pritiskom, ali polako, i kalupi su skupi

o Obrada presovanjem se koristi kod termostabilnih polimera a ređe za termoplastične Plastična masa u obliku praha, paste ili pripremljeni komad se stavlja u

zatvoreni kalup i zagreva i pod pritiskom prese oblikuje Pod desjstvom pritiska i temperature masa omekšava i ispunjava kalup

o Posredno presovanje se koristi kod termostabilnih polimera Delimično polimerizovan materijal se zagreva na dovoljno visoke

temperature da bude tečljiv, ali ne dolazi do stvaranja poprečnih veza u komori pre oblikovanja

Zatim dolazi do istisčivanja u kalup, zagreva se i pod pritiskom dolayi do potpune polimerizacije, stvaranja poprečnih veza, odnosno umrežavanja


April 14, 2009

22

5. Objasni bubrenje celuloze?

- Celulozna vlakna su povezana vodoničnim vezama i u manjem stepenu Van der Valsovim vezama

- Molekul celuloze se predstavlja u obliku duge prizme u čijim šrafiranim površinama su hidroksilne grupe i predstavljaju strane hidrofilnog karaktera

o Duž tih površina spajaju se susedni molekuli celuloze vodoničnim vezama stvarajući sređena područja – kristalite

o Hidrofilne površine stvaraju međusobno Van der Valsove veze o Hidrokskilne grupe u šrafiranim delovima privlače dipolne molekule vode pod čijim

uticajem vlakna celuloze bubre Vlakna celuloze menjaju svoje dimenzije u uzdužnom i poprečnom smeru

6. Kopirni slojevi na bazi fotopolimera?

- Kopirni slojevi na bazi fotopolimera se primenjuju od 1962. Godine - Fotopolimeri su jedinjenja koja nastaju polimerizacijom organskih monomera uz delovanje

svetlosti - Za izradu fotopolimernih formi koristi se smeša polimera ili monomera, fotoinicijatora,

umreživača i drugih dodataka (punioci, površinski aktivne materije, stabilizatori, pigmenti, antioksidansi, inhibitori)

- Svetlost izaziva polimerizaciju fotopolimernog materijala odnosno očvršćavanje – to su fotopolimerne kompozicije

o Mogu se podeliti u dve grupe: • Čvrste plimerne supstance – za izradu štamparskih formi, imaju veću

pirmenu • Tečne polimerne kompozicije - služi za oslojavanje metalnih ploča,

sadrže elastične poliestere

Hidroksilne hidrofilne grupe

Vlakno celuloze


April 14, 2009

23

7. Princip očvršćavanja fotopolimera?

- Po pravilu su fotopolimeri teško rastvorljiva jedinjenja zbog veličine molekula - Monomeri su lako rastvorljiva jedinjenja zbog male veličine molekula - Rastvorljiv monomer je moguće prevesti u nerastvorljiv polmer: 1. - Tečni monomer meša se sa nekim čvrstim polimerom i na taj način se dobija čvrsta smesa - Posle polimerizacije izazvane svetlošću prelazi u fotopolimer i lanci tog novog jedinjenja

se isprepliću sa lancima postojećeg polimera - Pošto novonastala jedinjenje nije više rastvorljivo nije rastvorljiva ni novonastala smesa 2. - Postoje polimeri koji su rastvorljivi u nekom rastvaraču, ali takođe mogu da se

polimerizuju pod uticajem svetlosti - Novi polimer ima mrežastu strukturu raspoređenu u sve tri dimenzije - Novo jedinjenje nije rastvorljivo

- Za izradu štamparske forme fotohemijskim postupkom, fotopolimeri se mogu koristiti za izradu:

o Kopirnih slojeva o Kompletne štamparske forme

8. Fotopolimerne ploče u tipo štampi , flekso štampi, za ravnu štampu?

Visoka štampa

- Kopirni slojevi na bazi fotopolimera imaju veliku trajnost, pa su pogodni za izradu štamparskih ploča

- Nemetalna ploča se stavlja na metalnu podlogu koja je dimenzionalno stabilna i omogućava ravnomerno i tačno postavljanje ploče na cilindar

- Fotopolimerne ploče omogućavaju lako savijanje, transportovanje, obradu, i čuvanje ploča

- Fotopolimerne ploče su osetljive smese koje se osvetljavaju kroz negativski crtežni predložak

o Svetlost prodire dubinu ovakve štamparske smeše, na tim mestima postaje nerastvorljiva i to su mesta koja su štampajući elementi

o Na mestima gde je fotopolimerna smesa pokrivena ne dolazi do polimerizacije, ta mesta ostaju rastvorljiva i ona se rastvaračem mogu odstraniti Ta mesta postaju neštampajući elementi kod visoke odnosno tipo štampe


April 14, 2009

24

Flekso štampa

- Za flekso štampu u upotrebi su fotopolimerne i gumene forme - Izrađuju se tako što se prvo izrađuje cinkani kliše, na koji se zatim izliva sirova guma - Naknadnom obradom sirove gume dobijaju se potrebna mehanička svojstva - Guma verno održava reljef klišea, lako se deformiše i nije potreban veliki pritisak da bi se

ostvario dobar kontakt sa podlogom, što omogućava da se štampa velikim brzinama

- Fotopolimerne flekso ofrme se najčešće izrađuju na bazi poliuretana - Proces izrade je analogan procesu izrade formi za visko štampu, gde se osvetljavaju preko

negativa, razvijaju se odstranjivanjem neosvetljene mase nekim organskim rastvaračem - Imaju veću preciznost, odnosno kvalitetnije prenose detalje


April 14, 2009

25

1. Šta je papir?

- Papir je složen materijal sastavljen od isprepletanih vlakana vlaknastog materijala (celuloze, drvenih vlakana) pomoćnih sirovina (lepila, punila, boje) i vode

- Papir je dobio ime po biljci papirus, otkrili su ga Kinezi, koji su sa izradom papira krenuli još u prvom veku

2. Osnovne sirovine za proizvodnju papira?

- Najvažnija sirovina za izradu papira je drvo - Pored drveta u izradi papira koriste se i tekstilni materijali na bazi pamuka, jute,

konoplje, slama žitarica, trave, trska, stari papir

3. Sastav ćelijskog zida?

- Ćelijski zid se sastoji iz više slojeva primarnog zida, sekundarnog zida, spoljnog sloja sekundarnog zida, centralnog sloja sekundarnog zida i unutrašnjeg sloja sekundarnog zida

Srednja lamela

Primarni zid

Sekundarni zid Lumen

Tercijalni zid


April 14, 2009

26

- Celuloza je izdrađena od veoma malih delova – micela, koji su u obliku dugačkih lanaca povezanih u snopove

4. Hemiceluloza?

- Hemiceluloza je supstanca koja gradi primarni i tercijalni zid - Ima manji stepen polimerizacije od celuloze - Dvodimenzionalni lančasti molekuli, su razgranati sa mnogo manjom dužinom od lanaca

celuloze - Hemiceluloza povezuje centralni sloj od celuloze koji je delimično kristalisan i srednji deo

lamele, sačinjen od lignina koji je amorfan - Hemiceluloza u papiru povećava čvrstoću - Za svaku vrstu papira postoji optimalna količina hemiceluloze

5. Zašto je dobra hemiceluloza u papiru?

- U procesu stvaranja lista papira, bubrenjem hemiceluloze popunjavaju se međuprostori, dok se kod sušenja povezuje fibrile celuloze, što papiru povećava čvrstoću

- Ako nema prisustva hemiceluoze u papiru, stvaraju se slabe veze između vlakana, i stvara se porozni papir, sa povećanom providnošću, i otpornosti na cepanje

6. Lignin?

- Lignin je amorfna svetložuta ili mrka supstanca kojom su obližena celulozna vlakna u drvetu

- Lignin daje celulozi drvenast karakter i daje biljnim vlaknima čvrstoću na pritisak, služi kao sredstvo za povezivanje vlakana u drvetu

- U drvetu ima 20 – 30% lignina - Pretežno ga ima u srednjoj lameli i malo u tercijalnom zidu - Lignin je makromolekularno amorfno jedinjenje - Lignin daje papiru zvuk, tvrdoću, krutost - Papiri zbog lignina požute - Termoplastičan je, stoga doprinosi postojnosti papira na povećanim temperaturama - Što je manji sadržaj lignina, papiri postaju sve porozniji i mekši, bez zvuka, sa manjim

gustoćom, ali i manje žuti - Sa stanovišta proizvodnje papira, lignin je nepoželjan pratilac celuloze


April 14, 2009

27

7. U kom delu ćelije je prisutna celuloza, hemiceluloza i lignin?

- Primarni zid ćelije je sa manjim udelom celuloze do 20%, a ostatak čine lignin, hemiceluloza i pektinske materije

- Sekundarni zid je pretežn od celuloze, do 50% nešzo hemiceluloze i manjeg sadržaja lignina

Celuloza:

Srednja lamela

Primarni zid Sekundarni zid

Tercijalni zid

Celuloza Do 20% Do 50% Hemiceluloza Da Da Lignin Pretežno Malo Malo Malo

8. Drvenjača?

- Drvenjača se dobija mehaničkim razdavajanjem drveta na vlakanca, fibrilacijom do dimenzija od 1-2 mm

- Upotrebmom drvenjače štede se velike količine drveta, jer prilikom proizvodnje u drvenjači ostaju skoro svi sastojci koji su sadržani u drvetu

- Drvenjača se po čvrstoći ne može meriti sa celulozom, ali se upotrebljava kao dodatak uz celulotu, za izradu papira koji treb da imaju posebne mehaničke sposobnosti

- Papiri u kojima se nalazi drvenjača su kraćeg veka, jer se u njima nalaze lignin i smole - Za proizvodnju drvenjače se uglavnom koristi smreka

9. Šta sadrži papir od drvenjače?

- Papriri koji u sebi imaju dodatak drvenjače, kraćeg su veka jer sadrže lignin i neke smole, a ovima se pripisuje krtost i izbleđivanje papira usled fotohemijskog delovanja svetlosti

10. Kojim postupkom se dobija drvenjača?

- Drvo ako se obrađuje mehanički, dobija se drvenjača - Ako se nastavi i sa hemijskom obradom, dobija se polu-celuloza - Hemijskim postupkom prerade drveta dobija se celuloza


April 14, 2009

28

11. Zašto drvo mora da odstoji pre prerade u drvenjaču?

- Usled lagerisanja drveta na oko 6 meseci, dolazi do isparavanja rastvarača, i smole prelaze iz plastičnog u čvrst oblik, koji nije problematičan za dalju preradu drveta

12. Priprema za proizvodnju drvenjače?

- U procesu proizvodnje drvenjače, prvo se vrši priprema drveta - Drvo se reže na određenu dužinu (1-2m), zatim ljuštenjem (otkrovljavanjem) se oslobađa

kore - Kod bele drvenjače nužno je potpuno otkrovljavanje, dok za preradu u smeđu nije

potrebno vršiti otkrovljavanje - Otkrovljavanje može biti ručno ili mašinski, ali se najčešće koristi mokro otrkovljavanje:

otkrovljavanje trenjem, otkrovljavanje vodenim mlazom ili kombinovano

13. Otkrovljavanje?

- Pripremni proces za izradu drvenjače - Može biti

o Mokro: Otkrovljavanje trenjem

• Cepanice se mehanički kreću i međusobno se taru, usled čega dolazi do skidanja omekšane kore

• Postupak se može obaviti u mašinama sa bubnjem ili mašinama sa džepom

• Gubici drveta su vrlo niski 1-2% Otkrovljavanje vodenim mlazom

• Koristi se za cepanice većeg prečnika • Drvo se okreće i obrađuje vodenim mlazom pod visokim pritiskom • Gubi se do 5% drveta

Kombinovano otkrovljavanje • Radi se u bubnjevima u kojima odozdo ulazi vodeni mlaz pod visokim

pritiskom, tako da se cepanice taru jedna o drugu, a mlaz vode pomaže ljuštenje


April 14, 2009

29

14. Brušenje?

- Brušenje sledi posle otkrovljavanja u procesu izrade drvenjače - Mašina u kojoj se vrši proces ima ogromam brusni kamen od kvarca ili korunda koji su

povezani cementom - Od finoće abrazivnog sredstva zavisi finoća drvenjače - Pri brušenju se ne dešavaju nikakve hemijske promene, samo fizičke

o Usled trenja drvo se zagreva što dovodi do isparavanja vode, odvajaju se pojedina vlakna (olakšava se početak razvlaknjivanja)

o Usled delovanja temperature omekšava i ligninska supstanca koja povezuje vlakna celuloze

o Dolazi do izvlačenja sitnih vlakana iz drvenjače kada se ona kače za brusni kamen, što dovodi do toga da se stvaraju dugačka i savitljava vlakanca, koja daju kvalitet papiru

- U procesu brušenja dobija se drvenjača različite finoće od iverice, vlaknastog materijala, nabubrenih fibrilai brašnaste supstance

o Jedino iverica nema primenu u izradi papira i ide na dalje usitnjavanje - Različiti tipovi paprira zahtevaju različite odnose finoća drvenjače

15. Šta se dešava u drvetu prilikom brušenja?

- Prilikom brušenja dolazi do zagrevanja drveta usled trenja, do odvajanja vlakana celuloze i prelaska lignina u viskozniji oblik

- Na taj način započinje i odvajanje vlakana odnosno razvlaknjivanja - Kačenjem vlakana za brusni kamen, ona se isčešljavaju iz drvenjače i time se povećava

njen kvalitet - Brušenjem se dobija drvenjača različitih veličina od iverice, vlaknastog materijala.

Nabubrenih fibrila i brašna koji imaju primenu u izradi različitih vrsta papira

16. Boja drvenjače?

- Po boji se razlikuju bela i smeđa drvenjača - Ponekad se drvenjača izbeljuje, naročito ako se upotrebljava za izradu srednje finih

drvenih papira


April 14, 2009

30

17. Kako se ponaša boja drvenjače tokom vremena?

- Svi papiri sa sadržajem drvenjače nisu predviđeni za dužu upotrebu - Vremenom delovanjem svetlosti i vlage postaju krti, neelastični i požute, imaju

nepostojanu boku - Ove osobine se javljaju usled velikog sadržaja lignina - Kod papira koji sadrži drvenjaču ne može se postići trajna belina

18. Kojim supstancama se postiže belina?

- Belina se postiže beljenjem pomoću vodonika ili natrijum peroksida (H2O2Na2O2) ili putem natrijum i kalcijum bisulfita (NaHSO3 i Ca(HSO3)2)

- Beljenjem se lignin samo prevodi u bezbojan oblik ali se nosioc boje ne uklanja

19. Šta se dešava sa nosiocem boje pri beljenju drvenjače?

- Lignin se prevodi samo u bezbojni oblik, ali se ne uklanja iz drvenjače

20. Na koje osobine papira drvenjača povoljno utiče?

- Drvenjača povoljno utiče na primanje štamparskih boja na papir

21. Na koje osobine papira drvenjača negativno utiče?

- Negativno utiče na glatkoću, sjaj i mehanička svojstva papira


April 14, 2009

31

22. Šta je hemijska drvenjača?

- Kod ovog postupka je bitna impregnacija drveta hemikalijama čime se olakšava mehaničko razlaganje

- Kuvači se pune brušenim drvetom i neutralnim rastvorom nekog sulfita koji se kuva - Drvo se posle kuvanja preliva hladnom vodom - Hemijska drvenjača se odlikuje čvrstoćom na kidanje, i zato se može upotrebiti za izradu

novinskog papira čime se i kod vrlo brzih papirnih mašina može uštedeti na velikim količinama tehničke celuloze

23. Šta je poluceluloza?

- Poluceluloza je proizvod dobijen iz drveta, slame ili drugih vlakana biljaka, kombinovanjem sa hemijskom i mehaničkom obradom

- Iskuvavanjem sečke listopadnog drveta uz dodatak natrijum-sulfata i prolazom vruće sekčke kroz defibrilator stvara se vlaknasta kaša

- Tokom kuvanja lignin iz srednje lamele (koji povezuje pojedina vlakanca celuloze u drvetu), nabubri i postane plastičan, usled čega se drvo lako mehanički razvlakni

graficki materijali

Documents