Тип металл - Type metal

эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Тип металл»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Октябрь 2006 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Сорт изготовлен из типового металла

В печать, тип металл (иногда называют горячий металл) относится к металлу сплавы используется в традиционных наборщик и набор для горячего металла. Исторически типовой металл был сплав из вести, банка и сурьма в различных пропорциях в зависимости от области применения, будь то механическое литье индивидуального символа для ручной настройки, механическое литье линии или механический набор индивидуального символа и литье стереопластин. Используемые пропорции лежат в диапазоне: свинец 50–86%, сурьма 11–30% и олово 3–20%. Сурьма и олово добавляются в свинец для увеличения прочности и уменьшения разницы между коэффициентами расширения матрицы и сплава. Помимо долговечности, общие требования к маркирующему металлу заключаются в том, что он должен давать точную и точную отливку и сохранять правильные размеры и форму после охлаждения. Его также должно быть легко забросить при разумно низком уровне температура плавления железо не должно растворяться в расплавленном металле, а форма и форсунки должны оставаться чистыми и простыми в обслуживании. Сегодня машины Monotype могут использовать широкий спектр различных сплавов. В механическом оборудовании для линейного литья используются сплавы, близкие к эвтектика.

История

1698 год: иллюстрация немецкого шрифтового основателя, готовящего печатный металл.

Хотя знание Кастинг мягкие металлы в формы был хорошо установлен раньше Йоханнес Гутенберг В свое время его открытие сплава, который был твердым, долговечным и позволял получить четкий отпечаток формы (поскольку он не давал такой усадки, как только свинец при охлаждении), представляет собой фундаментальный аспект его решения проблемы печать с участием подвижный тип. (Другим его вкладом было создание чернил, которые будут придерживаться металлического шрифта, и метод смягчения бумаги для печати ручной работы, чтобы она хорошо производила впечатление.)

Требуемые характеристики

Дешево, в изобилии доступны как галенит и легко обрабатывается, вести обладает многими идеальными характеристиками, но сам по себе не обладает необходимой твердостью и не позволяет производить отливки с острыми деталями, поскольку расплавленный свинец дает усадку и проседание при охлаждении до твердого состояния.

После долгих экспериментов было обнаружено, что добавление оловян с банка, получен из касситерит, улучшили способность литого типа противостоять износу в процессе печати, делая его более жестким, но не более хрупким.

Несмотря на терпеливое испытание различных пропорций обоих металлов, решение второй части проблемы типа металла оказалось очень трудным без добавления еще третьего металла, сурьма.

Алхимики показал, что когда стибнит, сульфид сурьмы руда, обогревался железным ломом, производилась металлическая сурьма. Основатель шрифта обычно помещал в тигель порошкообразный стибнит и подковообразные гвозди, чтобы плавить свинец, олово и сурьму в металл. И железо, и сульфиды будут отвергнуты в процессе.

Добавление сурьмы дало столь необходимые улучшения свойств твердости, износостойкости и, особенно, резкости воспроизведения шрифтовой дизайн с учетом того, что он имеет любопытное свойство уменьшать усадку сплава при затвердевании.

Состав типа металл

Типовой металл представляет собой сплав свинца, олова и сурьмы в различных пропорциях в зависимости от области применения, будь то индивидуальное механическое литье для ручной настройки, механическое литье на линии или механический набор отдельных символов и литье стереопластин.

Используемые пропорции лежат в диапазоне: свинец 50–86%, сурьма 11–30% и олово 3–20%. Основные характеристики этих металлов следующие:

Свинец

Типовой металл - это сплав свинца. Чистый свинец - относительно дешевый металл, мягкий, поэтому его легко Работа, и легко бросать поскольку он плавится при 327 ° C (621 ° F). Однако он сжимается, когда затвердевает, делая письма недостаточно резкие для печати. Кроме того, буквы из чистого свинца быстро деформируются во время использования; прямой результат легкой обрабатываемости свинца.

Свинец исключительно мягкий, податливый, и пластичный но с небольшим растяжение прочность.

Свинец - это яд, что в первую очередь нарушает функцию мозга.

Банка

Олово (Sn). Оно способствует текучести расплавленного сплава и делает его прочным, придавая сплаву сопротивление износу. Он тверже, жестче и жестче свинца.

Сурьма

Сурьма (Sb) - это металлоид элемент, плавящийся при 630 ° C (1166 ° F). Сурьма имеет кристаллический вид, будучи одновременно хрупкой и плавкой.^[1]

При легировании свинцом для производства металла сурьма придает ему твердость, необходимую для сопротивления деформации во время печати, и придает ему более острые отливки из металла. форма для создания четкого, легко читаемого печатного текста на странице.

Типичные пропорции металла типа

Фактические составы менялись со временем, разные машины были приспособлены к разным сплавам в зависимости от предполагаемого использования типа. У печатников иногда были свои предпочтения относительно качества определенных сплавов. Ланстон Корпорация Монотипия в объединенное Королевство в их руководствах был указан целый ряд сплавов.

Сплавы по механическому составу

Наиболее механический набор делится в основном на две разные конкурирующие технологии: линейное литье (Линотип и Интертип ) и преобразование одного символа (Монотипия ).

В руководствах для литейщика состава Monotype (1952 г. и более поздние издания) упоминается, по крайней мере, пять различных сплавов, которые будут использоваться для литья, в зависимости от назначения типа и работы, которую необходимо выполнить с ним.

Хотя в целом символы литого типа Monotype можно визуально идентифицировать как имеющие квадрат Ник (в отличие от круглых зарубок, используемых в литейном производстве), нет простого способа идентифицировать сплав, кроме дорогостоящего химического вещества. проба в лаборатории.

Помимо этого, две компании Monotype в Соединенные Штаты и Великобритания также изготавливали формы с «круглыми» зарубками. Создатели шрифтов и печатники могли заказывать и заказывали специально разработанные формы в соответствии с их собственными спецификациями: высота, размер, вид зарубок, даже количество зарубок можно было изменять.

Тип, произведенный с помощью этих специальных форм, можно определить только в том случае, если известен литейный завод или принтер.

В Швейцарии у компании Metallum Pratteln AG в Базеле был еще один список марочных сплавов. При необходимости может быть изготовлен любой сплав по спецификации заказчика.

Окалина

Регенерационный металл плавился в тигель заменить утерянное олово и сурьму через окалина.

Каждый раз при переплавке металла типа олово и сурьма окислять. Эти оксиды образуются на поверхности тигля и должны быть удалены. После перемешивания расплавленного металла на поверхности образуется серый порошок, шлак, который необходимо удалить. Дросс содержит извлекаемые количества олова и сурьмы.

Окалина должна перерабатываться на специализированных предприятиях, чтобы извлекать чистые металлы в условиях, препятствующих окружающей среде. загрязнение и оставаться экономически целесообразным.

Общие требования к марке-металлу

1. Печатный металл должен давать точный и четкий слепок и воспроизводить матрицу во всех деталях. После охлаждения размеры и форма должны быть правильными.
2. Печатный металл должен быть прочным и долговечным, выдерживать износ и давление во время печати.
3. Типовой металл должен легко отливаться, это означает: разумно низкий температура плавления железо не должно растворяться в расплавленном металле, форма и сопла должны оставаться чистыми и простыми в обслуживании.
4. Расплавленный металл должен быть чистым, в то время как расплавленный металл должен давать как можно меньше окалины, чтобы предотвратить потерю олова и сурьмы.
5. Также необходимо учитывать экономику: расходы "вниз" означало бы: содержание олова и сурьмы на минимальном уровне и поддержание высокого качества производимого типа.
6. Металл типа не должен прилипать к меди матрицы.

Поведение биполярных сплавов

Чистый металл плавится и затвердевает простым способом при определенной температуре. Это не относится к сплавам. Там мы находим диапазон температур со всевозможными событиями. Температура плавления всех смесей значительно ниже, чем у чистых компонентов.

Примеры смесей сурьмы и свинца

Добавление небольшого количества сурьмы (от 5% до 6%) в свинец значительно изменит поведение сплава по сравнению с чистым свинцом: хотя температура плавления чистой сурьмы составляет 630 ° C, эта смесь будет полностью расплавленной и однородной жидкостью. даже при температуре 371 ° C. Если дать этой смеси остыть, сплав останется жидким даже при температуре 355 ° C, температуре плавления чистого свинца. Как только температура достигнет 291 ° C, свинец кристаллы начнет формироваться, увеличивая когезию жидкого сплава. При 252 ° C смесь начнет полностью затвердевать, при этом температура будет оставаться постоянной. Только когда смесь полностью затвердеет, температура снова начнет снижаться.

При использовании 10% сурьмы и 90% смеси свинца образование кристаллов свинца задерживается примерно до 260 ° C.

Смесь 88% свинца, содержащая 12% сурьмы, полностью предотвращает образование кристаллов, превращаясь в эвтектика. Этот сплав имеет четкую точку плавления при 252 ° C.

Увеличение содержания сурьмы свыше 12% приведет к преимущественно кристаллизации сурьмы.

Трехполярные смеси

Добавление олова к этой биполярной системе еще больше усложняет поведение. Некоторое количество олова попадает в эвтектику. Смесь из 4% олова, 12% сурьмы и 84% свинца затвердевает при 240 ° C.

В зависимости от избытка металлов по сравнению с эвтектикой, образуются кристаллы, истощающие жидкость, пока снова не образуется эвтектическая смесь 4/12.

Сплав 12/20 содержит много смешанных кристаллов олова и сурьмы, эти кристаллы определяют твердость сплава и устойчивость к износу.

Нельзя повысить содержание сурьмы и без добавления олова. Потому что текучесть смеси резко снизится при понижении температуры где-то в каналах машины. Сопла могут быть заблокированы кристаллами сурьмы.

Металлы, используемые в машинах для придания типов

Эвтектические сплавы используются в машинах Linotype и Ludlow-литейщиках для предотвращения закупорки формы и обеспечения непрерывного безотказного литья.

Сплавы, используемые в машинах Monotype, как правило, содержат более высокое содержание олова, чтобы придать им более жесткий характер. Все символы должны выдерживать давление во время печати. Это означало дополнительные вложения, но Monotype всегда была дорогой системой.

Настоящее использование типа металл

Жесткая конкуренция между различными системами механического приведения типов, такими как Линотип и Монотипия породил несколько долгих сказок о шрифтовом металле. Пользователи Linotype свысока смотрели на Monotype и наоборот.

Однако машины Monotype могут использовать широкий спектр различных сплавов; поддержание постоянного и высокого уровня производства означало строгую стандартизацию типового металла в компании, чтобы во что бы то ни стало сократить любые перебои в производстве. Повторные анализы проводились через регулярные промежутки времени для контроля используемого сплава, так как каждый раз, когда металл перерабатывается, примерно половина процента содержания олова теряется через окисление. Эти оксиды удаляются окалина при очистке поверхности от расплавленного металла.

В настоящее время эта «битва» потеряла свое значение, по крайней мере, для Monotype. Гораздо важнее качество произведенного типа. Сплавы с высоким содержанием сурьмы и, как следствие, высоким содержанием олова, можно отливать при более высокой температуре, с более низкой скоростью и с большим охлаждением в составе Monotype или supercaster.

Хотя были приняты меры, чтобы избежать смешивания различных типов металла в цехах с различными системами литья, на практике это часто происходило. Поскольку литейщик состава Monotype может работать с множеством различных металлических сплавов, случайное смешивание сплава Linotype с выброшенным сплавом typefounders доказало свою полезность.

В механическом оборудовании для линейного литья используются сплавы, близкие к эвтектика.

Загрязнение типовых металлов

Медь

Медь был использован для закалки металла; этот металл легко образует смешанные кристаллы с оловом при остывании сплава. Эти кристаллы будут расти чуть ниже выходного отверстия сопла в машинах Monotype, что приведет к полной блокировке через некоторое время. Эти сопла очень трудно чистить, потому что твердые кристаллы сопротивляются сверлению.

Цинк

Латунь пробелы содержат цинк, что крайне непродуктивно для печатного металла. Даже небольшое количество - менее 1% - образует на поверхности расплавленного металла пыльную поверхность, которую трудно удалить. Знаки, отлитые из загрязненного металла, такого как этот, имеют низкое качество, решение - выбросить и заменить новым сплавом.

Поэтому перед переплавкой необходимо удалить латунь и цинк. То же самое касается алюминий, хотя этот металл будет плавать на поверхности расплава и будет легко обнаружен и удален, прежде чем он растворится в свинце.

Магний

Магний пластины очень опасны в расплавленном свинце, потому что этот металл может легко воспламениться и воспламенится в расплавленном свинце.

Утюг

Утюг практически не растворяется в металле, хотя расплавленный металл всегда находится в контакте с чугунной поверхностью плавильного котла.

Исторические ссылки на типовые металлы

Джозеф Моксон, в его Упражнения Mechanick, упоминается смесь равного количества «сурьмы» и железа. гвозди.^[3]

Пункт 2. Создания Mettal.

Металл Учредители сделать Печать писем из, это Свинец тяжело с Утюг: Таким образом они chuse стаб-гвозди для лучшего железа для плавления, а также потому, что они гарантированы стаб-гвозди сделаны из хороших мягких и жестких Утюг, потому что (они в маленьких кусочках Утюг) Растает раньше. Чтобы сделать Железный бег, они смешивают равный вес Сурьма (разбивается на мелкие кусочки в Iron-Morter) и стаб-гвозди все вместе. И приготовив столько глиняных плавильных котлов на сорок или пятьдесят фунтов (сделанных для этой цели, чтобы выдержать Огонь) так, как они собираются использовать: Они Плата эти горшки с mingeld Утюг и Сурьма настолько полны, насколько они будут держать.

Каждый раз, когда они тают Mettal, они построили новый Печь растопить: Это Печь называется Открытая печь; потому что воздух проходит через все стороны, обдувая Огонь. Они делают его из кирпича на открытом месте, потому что воздух может иметь свободный доступ со всех сторон, так как пары Сурьма (которые отвратительны) могут меньше обидеть тех, кто исполняет обязанности Изготовление то Mettal: А также потому, что сильный пожар в Печь не должны подвергать опасности стрельбу из соседних домов.

«Сурьма» здесь была на самом деле стибнит, сульфид сурьмы (Sb₂S₃). При этом железо выгорело, уменьшив содержание сурьмы и в то же время удалив нежелательные сера. Таким образом образуется ферросульфид, который испаряется со всеми парами.

Смесь стибнита и гвоздей нагревали докрасна на открытом воздухе. печь, пока все не расплавится и не закончится. Получаемый металл может содержать до 9% железа. Дальнейшую очистку можно осуществить путем смешивания клея-расплава с поваренной солью NaCl. После этого добавляют раскаленный свинец из другого плавильного котла и тщательно перемешивают.^[4]

Некоторое количество олова было добавлено в сплав для отливки мелких символов и узких пространств, чтобы лучше заполнить узкие участки формы. Хорошие свойства олова были хорошо известны. Иногда использование олова сводилось к минимуму для экономии средств.

Большая часть этой токсичной работы была проделана детский труд, а рабочая сила это включает дети.^[5]

До сих пор всю эту работу мог выполнять мужчина (нет, мальчик).

Как предполагалось противоядие к вдыхаемым ядовитым парам металлов рабочим давали смесь красное вино и салатное масло:^[6]

Теперь (согласно обычаю) каждому рабочему выпить полпинты мешка, смешанного с салладом; предназначено или противоядие против ядовитых паров Сурьма, и восстановить Духов, которые, возможно, истощили столь Жестокий огонь и тяжелый труд.

использованная литература