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기술이야기
 
작성일 : 05-03-15 20:47
비철금속에 대한 설명
 글쓴이 : 오규찬
조회 : 13,558  
납(Pb)

  납은 비교적 낮은 온도로 융해되어 유동성이 좋고 응고가 빠르며 수축이 작다. 또 구리나 철거푸집에서 주조된 것은 쉽게 분리된다. 보통 온도에서는 부피변화가 거의 없으며, 안정된 금속이다. 경도는 낮지만 전성과 연성이 있고 산과 알칼리 용제에 강하고, 내식성이 있는 금속이다.



안티몬(Sb)

  안티몬은 연한 금속이지만 납과 주석보다 5~6배의 경도를 가지고 있으며, 녹는점은 630℃이다. 이것은 활자의 경도를 높이고 합금의 유동성을 좋게 하며, 응고할 때 수축이 작게 하며, 거푸집에서 잘 분리되는 성질을 가지고 있다.



주석(Sn)

  주석은 낮은 온도로 융해하여 안티몬과는 어떤 비율로도 잘 융합되고, 납과 안티몬의 융합을 도우며, 융해했을 때 유동성이 좋고, 합금분자를 세밀하게 하는 등의 역할을 한다.



아연(Zn)

  볼록판에 사용하는 아연판은 순수한 금속 아연을 사용하지 않는다. 그것은 제판 공정 중 열처리로 아연은 낮은 온도에서는 결정변화를 일으키므로 내열성 조성의 것이 연구되어 아연-납-카드뮴(Zn-Pb-Cd)계의 것이 사용되어 왔다. 아연은 다른 금속이조금이라도 첨가되면 경도가 순수한 아연에 비해 높아진다.

  금속을 가열하여 온도를 높여가면 개개의 결정입자는 서로 인접한 것과 병합하여 점차 크게 성장해 간다. 이것이 재결정 현상이며, 재결정 입자의 크기는 가열 온도가 높을수록 가열시간이 길수록 커진다. 아연합금은 재결정에 따라 경도가 감소되어 기계적 강도가 떨어진다.

  Zn-Pb-Cd계의 아연은 약 130℃에서 재결정이 일어나 급격히 경도가 떨어지기 시작하여 200℃에서 완전히 재결정된다.

  이와같이 결정입자가 거칠어진 아연판은 부식 적성이 나쁘다. 그런데 다우식 부식법이 나온 후에 볼록판용 아연판의 연구가 진행되어 아연-알루미늄-마그네슘 계의 아연합금이 사용하게 되었다. 개량된 아연합금은 가열에 의한 온도 상승에 따라 경도가 증가하여 인장 강도는 재결정 온도 이상에서도 거의 떨어지지 않는다.

  볼록판용 아연은 경도가 높과 잉크 수용성이 좋고 질산에는 잘 용해되며, 작업성도 좋다. 아연 합금 중에 포함되는 알루미늄과 마그네슘의 양이 많으면 주식되기 어렵고, 볼록판 어깨의 각에 영향을 준다. 또 불순물이 많으면 부식얼룩이 발생하기 쉽다.

  본래 아연은 친유성이 강한 금속이며, 모랫발 세우기와 비화선부의 친수화 처리에 의해 평판용 판 재료로 사용하였다.



마그네슘(Mg)

마그네숨의 이용가치가 인정된 것은 오래 도지 않았다. 선화볼록판에 사용하였는데, 이것은 질산에 부식되기 쉽고,아연판보다 휠씬 부식이 빨리 되며, 제판이 능률적이므로 신문사와 같이 제판 시간의단축을 중요시하는 곳에서 적합하다. 볼록판 제판에 사용하는 마그네슘의 화학성분은 마그네슘 95.9%, 알루미늄 2.8%, 망간 0.3%, 아연1.0%의 합금이다.



구리(Cu)

  볼록판용 구리는 아연, 마그네슘과 비교하여 구리의 경도(브리넬)는 60도로 가장 강하다. 또 열처리할 때의 가열 특성도 아연, 마그네슘에 비하여 좋고, 매우 세밀한 결정구조를 가진다. 파우더리스 부식도 가능하기 때문에 스크린 선수가 세밀한 인쇄에도 적합하다.

  볼록판용 구리 합금 성분은 구리 99.3% 이상, 니켈 0.1~0.2%, 비커스 경도 90이상이다.

  평판용으로써 구리는 높은 친유성으로 부식과 도금이 쉬운 점을 이용하여 다층 평판에서 화선부에 사용하였다.

  그라비어판에서는 도금구리가 이용된다. 도금 구리는 압연한 동판에 비하여 연하며 부식되기 쉽다. 그라비어는 카본티슈를 사용하기 때문에 부식에 의한 가스 발생 또는 불용성 물질이 생성하지 않도록 염화제이철(FeCl₃)이 구리 부식에 사용된다.



크롬(Cr)

  크롬은 상온에서 화학적 저항이 매우 크다. 크롬의 가장 두드러진 성질은 철, 알루미늄과 같이쉽게 변하지 않는 점이다. 즉, 묽은 질산과 진한 질산 또는 왕수와 같은 산화성이 있는 산에 대하여 전연 부식되지 않는다. 그러나 염산과 황산에는 수소를 발생하면서 용해된다.

  크롬 도금면은 경도가 높고 화학적 저항도 강하다. 따라서 크롬에 의해 내쇄력을 향상시킬 수가 있다. 크롬 이외 니켈, 철을 도금한 표면은 크롬경도가 매우 강하다. 



알루미늄(Al)

알루미늄은 아연에 비해 친수성이 강하기 때문에 모랫발이 세밀하다. 감광막의 접착도 좋고, 엷게 도포되므로 망점의 재현성이 매우 좋다. 또 축임물의 양도 적게 할 수 있어 인쇄할 때에 사고가 적다. 그 때문에 평판에는 대부분 알루미늄판이 사용되고 있다.

알루미늄은 이온화 경향이 크고 수분과 화학 약품과의 반응성이 풍부하나 표면에 형성된 강인한 피막 때문에 비교적 내식성이 높다. 습도가 높은 곳과 다른 화학 물질과 접촉해 있으면 부식되므로 주의할 필요가 있어 양극 산화 등의 표면처리를 한다.

알루미늄판은 순 알루미늄 또는 강도를 높인 알루미늄-망간계의 합금이 사용된다. 아연에 비해 가볍고, 판 두께가 균일하여 신장률도 적고 작업성이 좋으나 흠이 가기 쉬우므로 주의한다.
 

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