ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

Nickel wird als Sperrschicht in geringer Schichtstärke auf den Zylinder aufgebracht, da auseinem schwach sauren Kupferbad auf Stahl keine festhaftende Kupferschicht aufgetragenwerden kann. Als Einsatzstoffe für das Nickelbad verwendet man festes Nickelsulfat,Ammoniumsulfat und Ammoniumchlorid, das in entmineralisiertem Wasser aufgelöst ist. Imstörungsfreien Betrieb braucht das Bad nicht gewechselt werden.Die Walze wird in die Vernickelungsanlage über der Wanne eingehängt. Aus demVorratsbehälter läuft die Nickellösung in die Wanne bis der Druckzylinder ein gewisses Maßin die Lösung eintaucht. Gleichzeitig wird Spannung zwischen dem Zylinder und den im Badangeordneten Nickelanoden angelegt. Der Zylinder rotiert während des ganzen Vorgangesund verbleibt eine gewisse Zeit (je nach Durchmesser des Zylinders 40 – 80 min.) im Bad,sodass eine Schichtdicke von ca. 3 μm erreicht wird.Anschließend läuft der Elektrolyt wieder ab, die Wanne wird automatisch abgedeckt, um dieNickellösung nicht zu verdünnen und die Druckwalze wird über Spritzdüsen mit Wassergespült. Das Wasser wird in einer größeren Wanne, die den Zylinder und die Elektrolytwanneumgibt, aufgefangen. Das Spülwasser der Vernickelungsanlage geht in die Neutralisation.Bei der Verkupferung werden ca. 500 μm Kupfer in zwei Schichten zu 300 und 200 μmaufgetragen. Es handelt sich dabei um ein cyanidfreies Kupferbad mit einer schwefelsaurenLösung. Das Kupfer wird zu einem kleinen Teil mit dem Kupfersulfat aufgelöst. Hauptsächlichgibt man direkt metallische Kupferstücke zu, die in großen Gitterkörben als Anoden dienen.Das Kupfer geht wegen der angelegten Gleichspannung in Lösung, dh es müssen nach undnach neue Stücke zugegeben werden.Der Arbeitsablauf erfolgt sinngemäß wie bei der Vernickelung in eigenen Verkupferungsanlagen,mit dem Unterschied, dass das Verkupfern und das Spülen (nach dem Ablassen desElektrolyten) in derselben Wanne stattfinden. Das Spülwasser der Verkupferungsanlagengelangt in die Neutralisation.Die aufgetragene Kupferschicht wird vor der Gravur bzw. vor dem Ätzen plangefräst. Dasdabei verwendete Schneideöl gelangt nicht in das Abwasser, sondern wird mit den Kupferspänenentsorgt. Schneideölreste werden händisch mit einem Tuch und einem Reinigungsmittel(Ethylacetat) entfernt.Um eine erforderliche Oberflächenrauhigkeit zu erreichen, werden die plangefrästen Zylindergeschliffen. Man verwendet ein Schleiföl, das mit dem Kupferabrieb an eineEntsorgungsfirma übergeben wird.Ein Großteil der gefertigten Druckvorlagen (ca. 80 %) wird mechanisch in die Zylindereingraviert. Ein Diamantstichel überträgt die einzelnen Rasterpunkte direkt auf den Zylinder,wobei Fehler, wie sie bei den schwer steuerbaren chemischen Prozessen der konventionellenÄtzung auftreten, weitgehend ausgeschlossen sind. Die computergesteuerte hochpräziseMechanik ermöglicht es auch, einen Zylinder mit genau vorherbestimmtenDruckeigenschaften herzustellen. Das bedeutet auch, dass man Zylinder exakt reproduzierenkann. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine Abwässer anfallen.Die Gravur ist derzeit das einzige Verfahren, das imstande ist, elektronische Rasterbilderohne Zwischenschritt über einen Film auf den Zylinder zu bringen („Computer to Cylinder“).Die gravierten oder geätzten Druckvorlagen werden vor dem Verchromen entfettet und dekapiert.Der Arbeitsvorgang erfolgt in der oben beschriebenen Anlage. Es werden ca. 5 μmChrom zum Schutz der Kupferschicht aufgetragen. Der Elektrolyt besteht aus einer wässrigenChromsäurelösung. Der Arbeitsablauf erfolgt sinngemäß wie bei der Vernickelung in einereigenen Anlage. Es fällt kein Spülwasser an, da es zur Ergänzung der Verdunstungsverlusteim Chrombad gebraucht wird (60 °C Badtemperatur).ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 201