Кіріспе

Дәстүрлі қалыптау және ыстық металлмен жинауда қолданылатын металл қорытпалары. Баспада "типтік металл" термині дәстүрлі қалыптау және ыстық металлмен жинауда қолданылатын металл қорытпаларын білдіреді. Тарихи тұрғыдан алғанда, типтік металл – қорғасын, қалайы және антимонның әртүрлі пропорциядағы қорытпасы, оның мөлшері қолданылуына байланысты: қолмен жинау үшін жеке әріптерді механикалық құю, механикалық жолмен құю немесе жеке әріптерді механикалық жинау және стереопластинкалар құю. Қолданылатын пропорциялар: қорғасын 50–86%, антимон 11–30% және қалайы 3–20% аралығында. Антимон мен қалайы қорғасынға беріктік қасиеттерін арттыру үшін қосылады, сонымен қатар матрица мен қорытпаның кеңею коэффициенттері арасындағы айырмашылықты азайтады. Беріктікке қоса, типтік металлға қойылатын жалпы талаптар: ол нақты және айқын құйма жасауы керек, салқындағаннан кейін дұрыс өлшемдер мен пішін сақтауы керек. Сонымен қатар, оны құю оңай болуы керек, төмен температурада еруі керек, балқыған металлға темір ерімеуі керек, ал қалыптар мен құйғыштар таза болуы керек және күтіп ұстау оңай болуы керек. Бүгінде Монотип машиналары әртүрлі қорытпаларды пайдалана алады. Механикалық жолмен құю жабдықтары эвтектик құрастың жақын қорытпаларын қолданады.

Тарих

Жұмсақ металдарды қалыпқа құю туралы білім Иоганн Гутенберг заманынан бұрын-ақ белгілі болғанмен, оның қалыптан анық бейне түсіріп, қатты әрі берік болатын қорытпаны табуы, жылжымалы қаріптермен басып шығару мәселесін шешудегі маңызды жаңалық болды. Бұл қорытпа салқындағанда таза қорғасын сияқты көп қысқармайтын еді. Гутенбергтің басқа да үлесі – металл қаріптерге жақсы жабысатын сия жасау және қолмен жасалған қағазды басып шығару үшін жұмсарту тәсілін ойлап табу.

Қажетті сипаттамалары

Қорғасын арзан, галена түрінде көптеп табылса да, оны өңдеу оңай болғандықтан, көптеген қажетті сипаттамалары бар. Бірақ, ол өзінен қаттылығы жеткіліксіз және балқытылған қорғасын суығанда қысқарып, көмектеспейтіндіктен, өткір бөлшектері бар құймаларды жасау мүмкін емес. Көптеген тәжірибелерден кейін, касситериттен алынған қалайы қосу құйылған әріптердің баспа процесінде тозуға төзу қабілетін арттыратыны, оларды мықтырақ ететіні, бірақ сынғыш ете бермейтіні анықталды. Екі металдың түрлі пропорцияларын шыдамдылықпен сынағанмен, типтік металл мәселесінің екінші бөлігін шешу үшін үшінші металл – антимон қоспағанда өте қиын болды. Алхимиктер стибнитті, антимон сульфид кені, металл темірмен қыздырғанда металл антимонның пайда болатынын көрсеткен. Тип жасаушы әдетте қорғасын, қалайы және антимонды типтік металлға балқыту үшін ұнтақталған стибнит пен жылқы тырнақтарын қорытқышқа салар еді. Темір де, сульфидтер де осы процесте бөлініп шығарылар еді. Антимон қосу қажетті қаттылық, тозуға төзімділік қасиеттерін және әсіресе, әріптердің дизайнының нақты көшірілуін жақсартты, себебі ол қорытпаның қатаю кезінде қысқаруын азайтатын ерекше қасиетке ие.

Металл түрінің құрамы

Тип металлы – қорғасын, қалайы және антимонның әртүрлі пропорциядағы қорытпасы, қолданылуына қарай, мысалы, қолмен жинауға арналған жеке әріптерді механикалық құю, механикалық жолмен құю немесе жеке әріптерді механикалық түрлендіру және стереотақта құю. Қолданылатын пропорциялар: қорғасын 50-86%, антимон 11-30% және қалайы 3-20% аралығында. Бұл металдардың негізгі қасиеттері келесідей:

Қорғасын

Металл түрі қорғасын (Pb) қорытпасы болып табылады. Таза қорғасын салыстырмалы түрде арзан металл, жұмсақ болғандықтан оны өңдеу оңай, ал 327 °C (621 °F) температурада балқитындықтан құю да оңай. Дегенмен, ол қатаятын кезде көлемі кішірейеді, нәтижесінде баспаға жеткілікті өткір емес әріптер шығады. Сонымен қатар, таза қорғасыннан жасалған әріптер пайдалану кезінде тез деформацияланады, бұл қорғасынның жұмсақтығынан туындайды. Қорғасын өте жұмсақ, иілгіш және соғылмалы, бірақ тартылуға төзімді емес. Қорғасын оксиді - улы зат, ол негізінен мидың қызметін бұзады. Металл қорғасын өз оксидтенген түрінен гөрі тұрақтырақ және аз улы. Металл қорғасын тері арқылы сіңірілмейді, сондықтан оны қорғасын оксидіне қарағанда абайсызда сақтап қолдануға болады.

Қалай

Қалай (Sn) балқыған қорытпаның ағымдалуын жақсартады және оны берік етеді, соның арқасында қорытпа тозуға төзімді болады. Ол қорғасыннан мықтырақ, қатаңырақ және берік.

Антимон

Антимон (Sb) – 630 °C (1166 °F) температурада балқитын металлоид элемент. Антимон кристаллды көрініске ие, сонымен бірге жұмсақ және балқымалы. Қорғасынмен қорытып, қалыптау металлын жасағанда, антимон оған басып шығару кезінде деформацияға қарсы тұруға қажетті қаттылықты сыйлайды, сондай-ақ қалыптан анық құймалар алуға мүмкіндік береді, нәтижесінде бетке жақсы оқылатын мәтін түседі.

Механикалық құрамға арналған қорытпалар

Көптеген механикалық типтеу негізінен екі түрлі бәсекелестік технологияға бөлінеді: сызықтық құю (Линотип және Интертип) және бір таңбалы құю (Монотип). Монотипті композициялық құю машинасының нұсқаулықтарында (1952 ж. және кейінгі басылымдарда) құю үшін қолданылатын кем дегенде бес түрлі қорытпалар, типтің мақсатына және онымен жасалатын жұмысқа байланысты айтылған. Жалпы Монотипті құйма түріндегі таңбаларды (құю цехтерінде қолданылатын дөңгелек тырнақтардан айырмашылығы) шаршы тырнақ ретінде визуалды түрде анықтауға болады, бірақ зертханада қымбат химиялық талдаудан басқа қорытпаны анықтаудың оңай жолы жоқ. Бұдан басқа, АҚШ пен Ұлыбританиядағы екі Monotype компаниясы "дөңгелек" тырнақтары бар қалыптар жасады. Типографтар мен баспаханалар арнайы жасалған қалыптарды өздерінің ерекшеліктеріне сәйкес тапсырыс бере алды: биіктігі, өлшемі, тырнақ түрі, тіпті тырнақ санын өзгерту мүмкін болды. Осы арнайы қалыптармен жасалған үлгі тек құю зауыты немесе принтері белгілі болған жағдайда ғана анықталуы мүмкін. + Ұлыбританиядағы Монотип құю машиналарының нұсқаулықтарында көрсетілген типтік металл қорытпалары Sn/Sb (%) Сұйық температура (°C) Қатты температура (°C) Қаттылық (Бринелл) Мақсаты 1 6/15 261 240 23.0 Күнделікті жұмыс 2 10/16 273 240 27.0 Қос мақсатты (машина және қолмен құрастыру) 3 9/19 286 240 28.5 Күнделікті машинамен құрастыру 4 13/17 283 240 29.5 Каталогтар 5 12/24 330 240 33 Көрнекті тип, ауыр жұмыс Швейцарияда Базельдегі "Metallum Pratteln AG" компаниясының тағы бір типтік металл қорытпаларының тізімі бар. Қажет болған жағдайда кез келген қорытпаны тапсырыс берушінің талаптарына сәйкес өндіруге болады. Пайдалану Sn/Sb (%) Сұйық температура (°C) Құю температурасы (°C) Қайта құю температурасы (°C) Қаттылық Typograph 3/12 250 280 290 310 330 19 Ludlow 5/12 245 270 285 300 320 21 Lino/Intertype a 5/12 245 270 285 300 320 21 Lino/Intertype b 6/12 243 270 285 300 320 21.5 Lino/Intertype c 7/12 241 270 285 300 320 22 Stereotyping 5/15 265 320 320 340 23 Stereotyping 7/14 258 315 320 340 23 Monotype a 5/15 265 350 330 350 23 Monotype b 8/15 260 360 350 370 25 Monotype c 7/17 280 370 360 380 26 Monotype d 9/19 285 390 380 400 28.5 Monotype e 9.5/15 270 360 350 370 26 Monotype f 9.5/17 280 380 370 390 27.5 Monotype g 10/16 275 370 360 380 27 Жаңарту a 9/11 — — — — Жаңарту b 9/12 — — — — Жаңарту c 9/16 — — — — Тіреу металлы a 1/2 310 — 360 380 6 Тіреу металлы b 3/5 295 — 340 360 14 Тіреу металлы c 5/5 280 — 340 360 16 Тип құю 5.5/28.5 360 — 420 430 29.5

Дрос

Қайта өңделген металл, жоғалған қалайы мен антимонийді толықтыру үшін, шлак арқылы ыдысқа балқытылды. Металл түрін қайта балқытқан сайын қалайы мен антимон тотығады. Бұл тотықтар ыдыстың бетінде пайда болып, оларды жою қажет. Ерітілген металл араластырылғаннан кейін, бетінде сұр ұнтақ – шлак пайда болады, оны сыпырып алу керек. Шлак құрамында қайта өңдеуге болатын қалайы мен антимон мөлшері бар. Шлақты таза металдарды қоршаған ортаны ластамайтын және экономикалық тұрғыдан тиімді жағдайларда алу үшін, арнайы кәсіпорындарда өңдеуден өткізу қажет.

Биполярлы қорытпалардың мінез-құлқы

Таза металл белгілі бір температурада қарапайым түрде балқып, қатты қалады. Ал қоспалар үшін мұндай емес. Оларда түрлі құбылыстар жүз беретін температуралық диапазон кездеседі. Барлық қоспалардың балқу температурасы таза құрауыштардың балқу температурасынан едәуір төмен болады.

Антимон/қорытынды мысалдар

Қорғасынға аз мөлшерде антимонды (5%-дан 6%-ға дейін) қосу, таза қорғасынға қарағанда қорытпаның қасиеттерін едәуір өзгертеді: таза антимонның балқу температурасы 630 °C болса да, бұл қоспа толығымен балқып, тіпті 371 °C сияқты төмен температурада да біртекті сұйықтық күйде болады. Бұл қоспаны салқындатуға рұқсат еткенде, қорытпа таза қорғасынның балқу температурасы 355 °C-қа дейін сұйық күйде қалады. Температура 291 °C-қа жеткенде, қорғасын кристалдары пайда бола бастайды, бұл сұйық қорытпаның байланысын күшейтеді. 252 °C-да қоспа толығымен қата бастайды, осы кезде температура тұрақты болып қалады. Қоспа толығымен қатып қалғаннан кейін ғана температура қайтадан төмендеуге бастайды. 10% антимон және 90% қорғасын қоспасын пайдалану қорғасын кристалдарының пайда болуын шамамен 260 °C-қа дейін ықпалдайды. 12% антимон және 88% қорғасын қоспасы кристаллдардың түзілуін толығымен тоқтатады, эвтектикаға айналады. Бұл қорытпаның 252 °C температурада нақты балқу нүктесі бар. Антимон мөлшерін 12%-дан асыру негізінен антимонның кристалдануына алып келеді.

Үш полярлы қоспалар

Бұл екіполюсті жүйеге қалайы қосу оның мінез-құлқына одан әрі күрделілік қосады. Кейбір қалайы эвтектика құрамына енеді. 4% қалайы, 12% антимон және 84% қорғасын қоспасы 240°C температурада қатты қалыпқа айналады. Эвтектикаға қарағанда артық металл мөлшеріне байланысты, сұйықтықтан кристаллдар түзіліп, осылайша 4/12 эвтектикалық қоспа қайтадан пайда болады. 12/20 қорытпасында қалайы мен антимонның аралас көптеген кристалдары бар, осы кристалдар қорытпаның қаттылығын және тозуға төзімділігін анықтайды. Антимон мөлшерін арттыру үшін қалайы да қосу қажет. Өйткені температура машина арналарында төмендегенде қоспаның ағымдалу қасиеті күрт төмендейді. Саңылаулар антимон кристалдарымен бітіліп қалуы мүмкін.

Типпен құю машиналарында қолданылатын металдар

Линотип машиналарында және Ладлоу қалыптау машиналарында эутектикалық қорытпалар қалыптың бітелуін болдырмау және үздіксіз, ақаусыз құюды қамтамасыз ету үшін қолданылады. Монотип машиналарында қолданылатын қорытпалар, мырыш мөлшері жоғары болып келеді, осылайша мінсіз әрі берік шрифттер алуға болады. Барлық шрифттер басып шығару барысындағы қысымға төтеп бере алуы керек. Бұл қосымша шығындарды талап етті, бірақ Монотип жүйесі бастапқыда қымбатқа түсетін еді.

Металл түрінің қазіргі қолданылуы

Линотип және Монотип сияқты әртүрлі механикалық типтеу жүйелері арасындағы қатал бәсекелестік типтеу металы туралы бірнеше мәңгілік әңгімелерге әкелді. Линотип қолданушылары Монотипті кемсінтіп қарады, ал Монотип қолданушылары Линотипке қарамайды. Монотип машиналарының әртүрлі қорытпаларды пайдалану мүмкіндігі болды; тұрақты және жоғары өндіріс деңгейін сақтау үшін компанияда типтеу металының қатаң стандарты сақталды, өндірістің кез келген үзілісін болдырмау мақсатында. Қолданылған қорытпаның сапасын бақылау үшін белгілі бір уақыт аралығында қайта-қайта сынақтар жүргізілді, себебі металл қайта өңделген сайын, шамамен жарты процент қалайы тотығу арқылы жоғалады. Бұл оксидтер балқытылған металдың бетін тазалау кезінде шлакпен бірге алынып тасталады. Бүгінде бұл "айқас" маңызын жоғалтты, кем дегенде Монотип үшін. Өндірілген типтің сапасы әлдеқайда маңыздырақ. Антимон және одан кейін қалайының жоғары құрамы бар қорытпалар Монотип композициясында немесе суперкастерде жоғары температурада, төмендетілген жылдамдықпен және күшті салқындатумен құйылуы мүмкін. Әртүрлі типтеу жүйелері бар шеберханаларда әртүрлі типтеу металдарын араластыруға тырылғанмен, іс жүзінде мұндай жағдайлар жиі кездеседі. Монотип композициялық құйма станоктары әртүрлі металл қорытпаларын өңдей алатындықтан, Линотип қорытпасын қолданылмай қалған типтеу қорытпасымен араластырудың тиімділігі дәлелденді. Механикалық желілік құю жабдықтары эвтектик құрамына жақын қорытпаларды қолданады.

Мыс

Мыс қалыптық металды қаттырақ ету үшін қолданылған. Бұл металл салқындағанда қалайымен оңай қосымша кристалдар түзеді. Бұл кристалдар Monotype машиналарындағы соплоның шығу тесігінің астында өсіп, біраз уақыттан соң толық бітелуіне себеп болады. Бұл тұнбаларды тазалау өте қиын, себебі қатты кристалдар бұрғылауға кедергі келтіреді.

Цинк

Мыс қоспаларында мырыш болады, ол типтік металл үшін өте зиянды. Тіпті 1% -дан аз мөлшерде болса да, ол балқытылған металдың бетінде тозаңды қабат түзеді, оны кетіру қиын. Мұндай ластанған металдан құйылған әріптердің сапасы нашарлайды, сондықтан оларды жаңа қорытпамен ауыстыру керек. Демек, қайта балқыту алдында мыс пен мырышты алып тастау қажет. Бұл алюминийге де қатысты, бірақ бұл металл балқыманың бетінде қалқып, қорғасынға ерімей тұрып, оңай табылып, алынып тасталады.

Магний

Магний пластиналары балқытылған қорғасынмен өте қауіпті, себебі бұл металл тез тұтанады және балқытылған қорғасында өртеніп кетеді.

Темір

Темір металл қорытпасына нашар ериді, дегенмен балқыған металл әрқашан балқыту қазанының шойын бетімен жанасады.