Tipo metal - Type metal
En la impresión , el tipo de metal (a veces llamado metal caliente ) se refiere a los metales aleaciones utilizadas en tradicional tipografía en y composición tipográfica de metal caliente . Históricamente, el tipo de metal era una aleación de plomo , estaño y antimonio en diferentes proporciones según la aplicación, ya sea fundición mecánica de caracteres individuales para ajuste manual, fundición de líneas mecánicas o composición mecánica de caracteres individuales y fundición de placas estéreo. Las proporciones utilizadas están en el rango: plomo 50‒86%, antimonio 11‒30% y estaño 3‒20%. El antimonio y el estaño se agregan al plomo para una mayor durabilidad mientras se reduce la diferencia entre los coeficientes de expansión de la matriz y la aleación. Además de la durabilidad, los requisitos generales para el tipo de metal son que debe producir un molde real y afilado, y conservar las dimensiones y la forma correctas después de enfriarse. También debe ser fácil de fundir, a una temperatura de fusión razonablemente baja , el hierro no debe disolverse en el metal fundido y el molde y las boquillas deben permanecer limpias y fáciles de mantener. Hoy en día, las máquinas Monotype pueden utilizar una amplia gama de diferentes aleaciones. Los equipos de fundición de líneas mecánicas utilizan aleaciones cercanas a la eutéctica .
Historia
Aunque el conocimiento de la fundición de metales blandos en moldes estaba bien establecido antes de la época de Johannes Gutenberg , su descubrimiento de una aleación que era dura, duradera y que dejaría una clara impresión del molde (porque no encogía tanto como el plomo solo cuando se enfría) representa un aspecto fundamental de su solución al problema de la impresión con tipos móviles . (Sus otras contribuciones fueron la creación de tintas que se adherirían al tipo de metal y un método para ablandar el papel de impresión hecho a mano para que quedara bien impresionado).
Caracteristicas requeridas
Barato, disponible en abundancia como galena y fácilmente trabajable, el plomo tiene muchas de las características ideales, pero por sí solo carece de la dureza necesaria y no hace piezas fundidas con detalles nítidos porque el plomo fundido se contrae y se hunde cuando se enfría hasta convertirse en un sólido.
Después de mucha experimentación se encontró que la adición de pewterer 's estaño , obtenido de casiterita , mejoró la capacidad del tipo moldeado para resistir el desgaste del proceso de impresión, haciendo que sea más difícil pero no más frágil.
A pesar de probar pacientemente diferentes proporciones de ambos metales, resolver la segunda parte del problema del tipo de metal resultó muy difícil sin la adición de un tercer metal, el antimonio .
Los alquimistas habían demostrado que cuando la estibina , un mineral de sulfuro de antimonio , se calentaba con chatarra de hierro, se producía antimonio metálico. El fundador de la tipografía solía introducir estibina en polvo y clavos de herradura en su crisol para fundir plomo, estaño y antimonio en un tipo de metal. Tanto el hierro como los sulfuros serían rechazados en el proceso.
La adición de antimonio confirió las muy necesarias mejoras en las propiedades de dureza, resistencia al desgaste y especialmente, la nitidez de reproducción del diseño tipográfico , dado que tiene la curiosa propiedad de disminuir la contracción de la aleación al solidificarse.
Composición de tipo metal
El tipo de metal es una aleación de plomo, estaño y antimonio en diferentes proporciones dependiendo de la aplicación, ya sea fundición mecánica de caracteres individuales para ajuste manual, fundición de líneas mecánicas o composición tipográfica mecánica de caracteres individuales y fundición de placas estéreo.
Las proporciones utilizadas están en el rango: plomo 50‒86%, antimonio 11‒30% y estaño 3‒20%. Las características básicas de estos metales son las siguientes:
Dirigir
El tipo de metal es una aleación de plomo. El plomo puro es un metal relativamente barato, es blando, por lo que es fácil de trabajar y es fácil de fundir ya que se derrite a 327 ° C (621 ° F). Sin embargo, se encoge cuando se solidifica, formando letras que no son lo suficientemente nítidas para imprimir. Además, las letras de plomo puro se deformarán rápidamente durante el uso; un resultado directo de la fácil trabajabilidad del plomo.
El plomo es excepcionalmente blando, maleable y dúctil pero con poca resistencia a la tracción .
El plomo es un veneno que daña principalmente la función cerebral.
Estaño
Estaño (Sn) Promueve la fluidez de la aleación fundida y endurece el tipo, dando a la aleación resistencia al desgaste. Es más duro, más rígido y más resistente que el plomo.
Antimonio
El antimonio (Sb) es un elemento metaloide que se funde a 630 ° C (1,166 ° F). El antimonio tiene un aspecto cristalino a la vez que es quebradizo y fusible.
Cuando se alea con plomo para producir un tipo de metal, el antimonio le da la dureza que necesita para resistir la deformación durante la impresión y le da fundiciones más nítidas del molde para producir un texto impreso claro y fácil de leer en la página.
Proporciones típicas de metal de tipo
Las composiciones reales difirieron con el tiempo, diferentes máquinas se ajustaron a diferentes aleaciones dependiendo de los usos previstos del tipo. Los impresores tenían a veces sus propias preferencias sobre la calidad de determinadas aleaciones. Lanston Monotype Corporation en el Reino Unido tenía una amplia gama de aleaciones enumeradas en sus manuales.
| Tipo de aleación | Estaño (%) |
Antimonio (%) |
Plomo (%) |
Comentarios |
|---|---|---|---|---|
| Aleación Slugcasting | 3 | 11 | 86 | Composición de Ludlow / Intertype / Linotype para uso limitado y para hacer estéreos |
| Aleación eutéctica | 4 | 12 | 84 | A menudo se usa en ruedas de babosas y para material de espaciado Monotype / Elrod |
| Aleación de estereotipo | 7 | 15 | 78 | Más duradero para tiradas largas y planchas de impresión curvas. |
| Aleación Monotype | 10 | dieciséis | 74 | La máquina más duradera está diseñada para ser refundida, a veces configurada a mano. |
| Aleación tipo fundición | 18 | 28 | 54 | Tipo de juego manual suelto tradicional, puede contener algo de cobre |
Aleaciones para composición mecánica
La mayoría de la composición tipográfica mecánica se divide básicamente en dos tecnologías competitivas diferentes: fundición en línea ( Linotype e Intertype ) y fundición de un solo carácter ( Monotype ).
Los manuales de la fundición de composición Monotype (1952 y ediciones posteriores) mencionan al menos cinco aleaciones diferentes que se utilizarán para la fundición, según el propósito del tipo y el trabajo a realizar con él.
Aunque, en general, los caracteres de tipo fundido Monotype pueden identificarse visualmente con una muesca cuadrada (a diferencia de las muescas redondas que se usan en el tipo de fundición), no hay una manera fácil de identificar la aleación aparte de un costoso ensayo químico en un laboratorio.
Aparte de esto, las dos empresas Monotype en los Estados Unidos y el Reino Unido también fabricaron moldes con muescas "redondas". Los fundadores de tipos y los impresores podían pedir, y de hecho lo hicieron, moldes especialmente diseñados según sus propias especificaciones: altura, tamaño, tipo de muesca, incluso se podía cambiar el número de muescas.
El tipo producido con estos moldes especiales solo se puede identificar si se conoce la fundición o el impresor.
| Sn / Sb (%) |
Líquido a (° C) |
Sólido a (° C) |
Dureza ( Brinell ) |
Propósito | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 15/6 | 261 | 240 | 23,0 | Rutina |
| 2 | 16/10 | 273 | 240 | 27,0 | Dual (composición de máquina y mano) |
| 3 | 19/9 | 286 | 240 | 28,5 | Composición de rutina de la máquina |
| 4 | 13/17 | 283 | 240 | 29,5 | Catálogos |
| 5 | 24/12 | 330 | 240 | 33 | Tipo de pantalla, trabajos pesados |
En Suiza, la empresa "Metallum Pratteln AG", en Basilea, tenía otra lista de aleaciones de metales tipo. Si es necesario, se puede producir cualquier aleación de acuerdo con las especificaciones del cliente.
| Uso | Sn / Sb (%) |
Líquido a (° C) |
Fundición a (° C) |
Refusión a (° C) |
Dureza |
|---|---|---|---|---|---|
| Tipografía | 3/12 | 250 | 280 ... 290 | 310 ... 330 | 19 |
| Ludlow | 12/5 | 245 | 270 ... 285 | 300 ... 320 | 21 |
| Lino / Intertipo a | 12/5 | 245 | 270 ... 285 | 300 ... 320 | 21 |
| Lino / Intertipo b | 6/12 | 243 | 270 ... 285 | 300 ... 320 | 21,5 |
| Lino / Intertipo c | 12/7 | 241 | 270 ... 285 | 300 ... 320 | 22 |
| Estereotipos | 15/5 | 265 | 320 | 320 ... 340 | 23 |
| Estereotipos | 14/7 | 258 | 315 | 320 ... 340 | 23 |
| Monotipo a | 15/5 | 265 | 350 | 330 ... 350 | 23 |
| Monotipo b | 15/8 | 260 | 360 | 350 ... 370 | 25 |
| Monotipo c | 17/7 | 280 | 370 | 360 ... 380 | 26 |
| Monotipo d | 19/9 | 285 | 390 | 380 ... 400 | 28,5 |
| Monotipo e | 9.5 / 15 | 270 | 360 | 350 ... 370 | 26 |
| Monotipo f | 9.5 / 17 | 280 | 380 | 370 ... 390 | 27,5 |
| Monotipo g | 16/10 | 275 | 370 | 360 ... 380 | 27 |
| Regeneración a | 11 de septiembre | - | - | - | - |
| Regeneración b | 12/9 | - | - | - | - |
| Regeneración c | 16/9 | - | - | - | - |
| Soporte de metal a | 1/2 | 310 | - | 360 ... 380 | 6 |
| Soporte de metal b | 3/5 | 295 | - | 340 ... 360 | 14 |
| Soporte de metal c | 5/5 | 280 | - | 340 ... 360 | dieciséis |
| Tipografía | 5,5 / 28,5 | 360 | - | 420 ... 430 | 29,5 |
Escoria
El metal de regeneración se fundió en el crisol para reemplazar el estaño y el antimonio perdidos a través de la escoria .
Cada vez que se vuelve a fundir un tipo de metal, el estaño y el antimonio se oxidan . Estos óxidos se forman en la superficie del crisol y deben eliminarse. Después de agitar el metal fundido, se forma un polvo gris en la superficie, la escoria, que necesita ser desnatada. La escoria contiene cantidades recuperables de estaño y antimonio.
La escoria debe ser procesada en empresas especializadas, a fin de extraer los metales puros en condiciones que eviten la contaminación ambiental y sigan siendo económicamente viables.
Requisitos generales para el tipo de metal
- El tipo de metal debe producir un molde verdadero y nítido, y reproducir la matriz con todo detalle. Las dimensiones y la forma deben ser correctas después de enfriarse.
- El tipo de metal debe ser fuerte y duradero, para soportar el desgaste y la presión durante la impresión.
- El tipo de metal debe ser fácil de fundir, esto significa: una temperatura de fusión baja razonable , el hierro no debe disolverse en el metal fundido, el molde y las boquillas deben permanecer limpias y fáciles de mantener.
- El metal fundido debe estar limpio, mientras que en estado fundido debe dar la menor cantidad de escoria posible para evitar la pérdida de estaño y antimonio.
- También hay que tener en cuenta la economía: mantener bajos los costos significaría: mantener el contenido de estaño y antimonio lo más bajo posible y mantener una alta calidad del tipo producido.
- El tipo de metal no debe adherirse al cobre de la matriz.
Comportamiento de las aleaciones bipolares
El metal puro se funde y solidifica de forma sencilla a una temperatura determinada. Este no es el caso de las aleaciones. Allí encontramos un rango de temperaturas con todo tipo de eventos diferentes. La temperatura de fusión de todas las mezclas es considerablemente más baja que la de los componentes puros.
ejemplos de mezcla de antimonio / plomo
La adición de una pequeña cantidad de antimonio (5% a 6%) al plomo alterará significativamente el comportamiento de la aleación en comparación con el plomo puro: aunque el punto de fusión del antimonio puro es de 630 ° C, esta mezcla estará completamente fundida y será un fluido homogéneo. incluso a temperaturas tan bajas como 371 ° C. Dejando enfriar esta mezcla, la aleación permanecerá líquida incluso a 355 ° C, el punto de fusión del plomo puro. Una vez que la temperatura alcance los 291 ° C, comenzarán a formarse cristales de plomo , lo que aumentará la cohesión de la aleación líquida. A 252 ° C, la mezcla comenzará a solidificarse por completo, durante el cual la temperatura se mantendrá constante. Solo cuando la mezcla se haya solidificado por completo, la temperatura comenzará a disminuir nuevamente.
El uso de una mezcla de 10% de antimonio y 90% de plomo retrasa la formación de cristales de plomo hasta aproximadamente 260 ° C.
El uso de una mezcla de 12% de antimonio y 88% de plomo previene la formación de cristales por completo, convirtiéndose en un eutéctico . Esta aleación tiene un punto de fusión claro, a 252 ° C.
El aumento del contenido de antimonio por encima del 12% conducirá a una cristalización predominantemente de antimonio.
Mezclas tripolares
Agregar estaño a este sistema bipolar complica aún más el comportamiento. Algo de estaño entra en el eutéctico. Una mezcla de 4% de estaño, 12% de antimonio y 84% de plomo solidifica a 240 ° C.
Dependiendo de los metales en exceso, en comparación con el eutéctico, se forman cristales que agotan el líquido, hasta que se vuelve a formar la mezcla eutéctica 4/12.
La aleación 12/20 contiene muchos cristales mixtos de estaño y antimonio, estos cristales constituyen la dureza de la aleación y la resistencia al desgaste.
No se puede aumentar el contenido de antimonio sin agregar también un poco de estaño. Porque la fluidez de la mezcla disminuirá drásticamente cuando la temperatura descienda en algún lugar de los canales de la máquina. Las boquillas pueden bloquearse con cristales de antimonio.
Metales utilizados en máquinas de fundición
Las aleaciones eutécticas se utilizan en las máquinas Linotype y las ruedas Ludlow para evitar el bloqueo del molde y garantizar una colada continua sin problemas.
Las aleaciones utilizadas en las máquinas Monotype tienden a contener mayores contenidos de estaño, para obtener un carácter más resistente. Todos los caracteres deben poder resistir la presión durante la impresión. Esto significó una inversión adicional, pero Monotype fue un sistema costoso en todos los sentidos.
Uso actual de tipo metal
La feroz competencia entre los diferentes sistemas mecánicos de encasillado como Linotype y Monotype ha dado lugar a algunos cuentos de hadas duraderos sobre el tipo de metal. Los usuarios de Linotype despreciaron a Monotype y viceversa.
Sin embargo, las máquinas Monotype pueden utilizar una amplia gama de diferentes aleaciones; El mantenimiento de una producción constante y elevada supuso una estricta estandarización del tipo de metal en la empresa, con el fin de reducir por todos los medios cualquier interrupción de la producción. Se realizaron ensayos repetidos a intervalos regulares para controlar la aleación utilizada, ya que cada vez que se recicla el metal, aproximadamente la mitad del contenido de estaño se pierde por oxidación . Estos óxidos se eliminan con la escoria mientras se limpia la superficie del metal fundido.
Hoy en día esta "batalla" ha perdido su importancia, al menos para Monotype. La calidad del tipo producido es mucho más importante. Las aleaciones con un alto contenido de antimonio y, posteriormente, un alto contenido de estaño, se pueden colar a una temperatura más alta, a una velocidad más baja y con más enfriamiento en una composición Monotype o supercaster.
Aunque se tuvo cuidado de evitar mezclar diferentes tipos de metales en talleres con diferentes tipos de sistemas de fundición, en la práctica esto ocurría a menudo. Dado que una máquina de colada de composición Monotype puede hacer frente a una variedad de diferentes aleaciones de metales, la mezcla ocasional de la aleación Linotype con la aleación de tipo fundidora desechada ha demostrado su utilidad.
Los equipos de fundición de líneas mecánicas utilizan aleaciones cercanas a la eutéctica .
Contaminación de metales tipo
Cobre
El cobre se ha utilizado para endurecer el tipo de metal; este metal forma fácilmente cristales mezclados con estaño cuando la aleación se enfría. Estos cristales crecerán justo debajo de la abertura de salida de la boquilla en las máquinas Monotype, lo que resultará en un bloqueo total después de un tiempo. Estas boquillas son muy difíciles de limpiar porque los cristales duros resistirán la perforación.
Zinc
Los espacios de latón contienen zinc , que es extremadamente contraproducente en el tipo de metal. Incluso una pequeña cantidad, menos del 1%, formará una superficie polvorienta en la superficie del metal fundido que es difícil de eliminar. Los personajes fabricados con metales de tipo contaminado como este son de calidad inferior, la solución es desecharlos y reemplazarlos con una aleación nueva.
Por lo tanto, el latón y el zinc deben eliminarse antes de la refundición. Lo mismo se aplica al aluminio , aunque este metal flotará sobre la masa fundida y se descubrirá y eliminará fácilmente antes de que se disuelva en el plomo.
Magnesio
Las placas de magnesio son muy peligrosas en el plomo fundido, porque este metal puede arder fácilmente y se encenderá en el plomo fundido.
Hierro
El hierro apenas se disuelve en un tipo de metal, aunque el metal fundido siempre está en contacto con la superficie de hierro fundido del crisol.
Referencias históricas a tipos de metales
Joseph Moxon , en sus Ejercicios de Mechanick , menciona una mezcla de cantidades iguales de "antimonio" y clavos de hierro .
Párrafo 2. De la fabricación de Mettal.
Los metales Fundadores hacen impresión Cartas de, es plomo hardned con Hierro : De este modo se elegirá talón-Nails para el mejor hierro a derretirse, y porque están asured talón-uñas están hechas de buena suave y resistente de hierro , como porque (siendo ellos en pequeños trozos de hierro ) se derretirá antes. Para hacer el Iron Run , mezclan un peso igual de antimonio (batido en un mortero de hierro en trozos pequeños) y unir clavos . Y la preparación de tierra tantos cuarenta o cincuenta libras (hechas para ese fin de soportar el-crisoles fuego ), ya que la intención de utilizar: Se cargar estos potes con la mingeld hierro y antimonio tan completa como se sostendrán.
Cada vez que derriten Mettal , construyen un nuevo horno para fundirlo: este horno se llama horno abierto ; porque el aire sopla por todos sus lados para avivar el Fuego . Lo hacen de ladrillos en un lugar abierto, además porque el aire puede tener libre acceso por todos sus lados, para que los vapores del Antimonio (que son repugnantes) ofendan menos a los que ofician en el Making the Mettal : Y también porque el fuego violento hecho en el Horno no debería poner en peligro el Fuego de las Casas adyacentes.
El "antimonio" aquí era de hecho estibina , sulfuro de antimonio (Sb 2 S 3 ). El hierro se quemó en este proceso, reduciendo el antimonio y al mismo tiempo eliminando el azufre no deseado . De esta manera se formó ferrosulfuro, que se evaporaría con todos los humos.
La mezcla de estibina y clavos se calentó al rojo vivo en un horno al aire libre , hasta que se fundió y terminó. El metal resultante puede contener hasta un 9% de hierro. Se puede realizar una purificación adicional mezclando el termofusible con sal de cocina, NaCl. Después de esto, se agrega plomo al rojo vivo de otro crisol y se agita bien.
Se agregó algo de estaño a la aleación para moldear caracteres pequeños y espacios estrechos, para llenar mejor las áreas estrechas del molde. Las buenas propiedades del estaño eran bien conocidas. En ocasiones, el uso de estaño se redujo al mínimo para ahorrar gastos.
Gran parte de este trabajo tóxico fue realizado por trabajo infantil , una fuerza laboral que incluye a los niños .
Hasta ahora, un Hombre (mejor dicho, un Niño) podía oficiar todo este trabajo.
Como supuesto antídoto contra los vapores metálicos tóxicos inhalados, se les dio a los trabajadores una mezcla de vino tinto y aceite de ensalada:
Ahora (según la costumbre) hay Media pinta de saco mezclado con Sallad Oyl, que se proporciona para que beba cada trabajador; destinado o un antídoto contra los humos venenosos del antimonio , y para restaurar los espíritus que un fuego tan violento y trabajo duro pueden haber agotado.