En impresión , el tipo de metal se refiere a las aleaciones metálicas utilizadas en la fundición tipográfica tradicional y en la composición tipográfica con metal caliente . Históricamente, el metal tipográfico 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 mecánica en línea 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%. Se añaden antimonio y estaño al plomo para aumentar la durabilidad y al mismo tiempo reducir 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 una fundición verdadera y nítida, 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 limpios y fáciles de mantener. Hoy en día, las máquinas Monotype pueden utilizar una amplia gama de aleaciones diferentes. Los equipos mecánicos de fundición en línea utilizan aleaciones cercanas a la eutéctica .
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 tomaría una impresión clara del molde representa un aspecto fundamental de su solución al problema de Impresión con tipos móviles . Esta aleación no se contraía tanto como el plomo solo cuando se enfriaba. Otras contribuciones de Gutenberg fueron la creación de tintas que se adherían a los tipos metálicos y un método para suavizar el papel de impresión hecho a mano para que tomara bien la impresión.
Barato, abundantemente disponible como galena y fácilmente trabajable, el plomo tiene muchas de las características ideales, pero por sí solo carece de la dureza necesaria y no produce piezas fundidas con detalles nítidos porque el plomo fundido se encoge y se hunde cuando se enfría hasta convertirse en un sólido.
Después de mucha experimentación, se descubrió que agregar estaño de peltre , obtenido de casiterita , mejoraba la capacidad del tipo fundido para resistir el desgaste del proceso de impresión, haciéndolo más resistente pero no más quebradizo.
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 tipógrafo normalmente introducía estibina en polvo y clavos de herradura en su crisol para fundir plomo, estaño y antimonio en el tipo de metal. Tanto el hierro como los sulfuros serían rechazados en el proceso.
La adición de antimonio confirió las tan necesarias mejoras en las propiedades de dureza, resistencia al desgaste y especialmente, en la nitidez de la reproducción del diseño tipo , dado que tiene la curiosa propiedad de disminuir la contracción de la aleación al solidificarse.
El metal tipográfico es una aleación de plomo, estaño y antimonio en diferentes proporciones según la aplicación, ya sea fundición mecánica de caracteres individuales para ajuste manual, fundición mecánica en línea 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:
El tipo de metal es una aleación de plomo (Pb). El plomo puro es un metal relativamente barato, es blando , por lo que es fácil de trabajar y fácil de fundir , ya que se funde a 327 °C (621 °F). Sin embargo, se encoge cuando se solidifica y genera 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 óxido de plomo es un veneno que daña principalmente la función cerebral. El plomo metálico es más estable y menos tóxico que su forma oxidada. El plomo metálico no puede absorberse a través del contacto con la piel, por lo que puede manipularse con cuidado y con mucho menos riesgo que el óxido de plomo.
El estaño (Sn) promueve la fluidez de la aleación fundida y endurece el tipo, dándole a la aleación resistencia al desgaste. Es más duro, rígido y resistente que el plomo.
El antimonio (Sb) es un elemento metaloide que se funde a 630 °C (1166 °F). El antimonio tiene una apariencia cristalina y al mismo tiempo es frágil y fusible. [1]
Cuando se alea con plomo para producir tipos de metal, el antimonio le da la dureza que necesita para resistir la deformación durante la impresión y le proporciona piezas fundidas más nítidas del molde para producir texto impreso claro y fácil de leer en la página.
Las composiciones reales difirieron con el tiempo, se ajustaron diferentes máquinas a diferentes aleaciones dependiendo de los usos previstos del tipo. Los impresores a veces tenían sus propias preferencias sobre la calidad de aleaciones concretas. La Lanston Monotype Corporation del Reino Unido tenía toda una gama de aleaciones enumeradas en sus manuales.
La mayor parte de la composición tipográfica mecánica se divide básicamente en dos tecnologías diferentes: la fundición de líneas ( Linotype e Intertype ) y la fundición de caracteres únicos ( Monotype ).
Los manuales de la fundidora compuesta Monotype (ediciones de 1952 y posteriores) mencionan al menos cinco aleaciones diferentes que se utilizarán para la fundición, según el propósito del tipo y el trabajo a realizar con ella.
Aunque en general los caracteres de tipo fundido Monotype se pueden identificar visualmente por tener una muesca cuadrada (a diferencia de las muescas redondas utilizadas en los tipos de fundición), no existe una manera fácil de identificar la aleación, aparte de un costoso ensayo químico en un laboratorio.
Aparte de esto, las dos empresas Monotype de Estados Unidos y Reino Unido también fabricaban moldes con muescas "redondas". Los fundidores tipográficos y los impresores podían encargar, y de hecho lo hicieron, moldes especialmente diseñados según sus propias especificaciones: altura, tamaño, tipo de muesca e incluso se podía cambiar el número de muescas.
El tipo producido con estos moldes especiales sólo puede identificarse si se conoce la fundición o el impresor.
En Suiza, la empresa "Metallum Pratteln AG", en Basilea, tenía otra lista de aleaciones tipo-metal. Si fuera necesario, se podría producir cualquier aleación según las especificaciones del cliente.
Se fundió metal de regeneración [ se necesita aclaración ] en el crisol para reemplazar el estaño y el antimonio perdidos a través de la escoria . [ cita necesaria ]
Cada vez que se refunde 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 remover el metal fundido, se forma un polvo gris en la superficie, cuya escoria debe ser desnatada. La escoria contiene cantidades recuperables de estaño y antimonio.
La escoria debe procesarse en empresas especializadas para extraer los metales puros en condiciones que eviten la contaminación ambiental y sigan siendo económicamente viables.
El metal puro se funde y solidifica de forma sencilla a una temperatura determinada. Este no es el caso de las aleaciones. Allí encontramos una gama 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.
La adición de una pequeña cantidad de antimonio (5% a 6%) al plomo alterará significativamente el comportamiento de la aleación respecto al plomo puro: aunque el punto de fusión del antimonio puro sea de 630 °C, esta mezcla estará completamente fundida y será un fluido homogéneo. incluso a temperaturas tan bajas como 371 °C. Al dejar que esta mezcla se enfríe, la aleación permanecerá líquida incluso a 355 °C, el punto de fusión del plomo puro. Una vez que la temperatura alcanza 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 lo cual la temperatura permanecerá constante. Sólo cuando la mezcla se haya solidificado por completo, la temperatura comenzará a bajar nuevamente.
Usando una mezcla de 10% de antimonio y 90% de plomo, se retrasa la formación de cristales de plomo hasta aproximadamente 260 °C.
El uso de una mezcla de 12% de antimonio y 88% de plomo evita por completo la formación de cristales, convirtiéndose en un eutéctico . Esta aleación tiene un punto de fusión claro, a 252 °C.
Un aumento del contenido de antimonio más allá del 12 % conducirá a una cristalización predominante de antimonio.
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 del exceso de metales respecto al eutéctico, se forman cristales que agotan el líquido, hasta que se forma nuevamente 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 añadir también un poco de estaño. Porque la fluidez de la mezcla disminuirá drásticamente cuando la temperatura baje en algún lugar de los canales de la máquina. Los cristales de antimonio pueden bloquear las boquillas.
Las aleaciones eutécticas se utilizan en máquinas Linotype y Ludlow-caster para evitar el bloqueo del molde y garantizar una fundición continua y 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 era un sistema costoso en todos los sentidos.
La feroz competencia entre los diferentes sistemas mecánicos de encasillamiento como Linotype y Monotype ha dado lugar a algunos cuentos de hadas duraderos sobre el metal tipográfico. Los usuarios de Linotype despreciaban a Monotype y viceversa.
Sin embargo, las máquinas monotipo pueden utilizar una amplia gama de aleaciones diferentes; Mantener una producción constante y elevada suponía una estricta estandarización del tipo de metal en la empresa, para 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 el medio por ciento 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 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 fundir 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 real esto ocurría con frecuencia. Dado que una colada compuesta Monotype puede trabajar con una variedad de aleaciones metálicas diferentes, la mezcla ocasional de aleación Linotype con aleaciones de fundiciones desechadas ha demostrado su utilidad.
Los equipos mecánicos de fundición en línea utilizan aleaciones cercanas a la eutéctica .
El cobre se ha utilizado para endurecer metales; 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 provocará un bloqueo total después de un tiempo. Estas boquillas son muy difíciles de limpiar porque los cristales duros resistirán la perforación.
Los espacios de latón contienen zinc , lo cual es sumamente contraproducente en el tipo metal. Incluso una pequeña cantidad (menos del 1%) formará una superficie polvorienta en la superficie del metal fundido que es difícil de eliminar. Los caracteres fundidos con metales contaminados como este son de calidad inferior, la solución es descartarlos y reemplazarlos con una aleación nueva.
Por lo tanto, el latón y el zinc deben eliminarse antes de volver a fundirlos. Lo mismo se aplica al aluminio , aunque este metal flotará sobre la masa fundida y será fácilmente descubierto y eliminado antes de que se disuelva en el plomo.
Las placas de magnesio son muy peligrosas en el plomo fundido, porque este metal puede quemarse fácilmente y encenderse en el plomo fundido.
El hierro apenas se disuelve en el metal tipo, aunque el metal fundido siempre está en contacto con la superficie de hierro fundido del crisol.
Joseph Moxon , en sus Ejercicios Mechanick , menciona una mezcla de cantidades iguales de "antimonio" y clavos de hierro . [3]
Parágrafo 2. De la fabricación de Mettal.
Los fundadores de metal fabrican letras impresas con plomo endurecido con hierro : por lo tanto, eligen los clavos como el mejor hierro para fundir, así como porque están seguros de que los clavos están hechos de hierro suave y resistente , porque (siendo en pequeños trozos de hierro ) se derretirá antes. Para hacer el Iron Run , mezclan un peso igual de antimonio (golpeado en un mortero de hierro en pedazos pequeños) y clavos . Y preparando tantos crisoles de barro de cuarenta o cincuenta libras (hechos con ese propósito para soportar el fuego ) como pretenden usar: cargan estos crisoles con hierro fundido y antimonio tan llenos como puedan contener.
Cada vez que funden 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 lugar abierto, además para que el aire tenga libre acceso por todos sus lados, y para que los vapores del Antimonio (que son repugnantes) ofendan menos a los que ofician en la Fabricación del Mettal : Y también porque el fuego violento producido en el Horno no debe poner en peligro el incendio de las Casas adyacentes.
El "antimonio" aquí era en realidad estibina , sulfuro de antimonio (Sb 2 S 3 ). En este proceso se quemaba el hierro, reduciendo el antimonio y al mismo tiempo eliminando el azufre no deseado . De esta forma se formaba ferrosulfuro, que se evaporaría con todos los humos.
La mezcla de estibina y clavos se calentaba al rojo vivo en un horno al aire libre , hasta que todo estaba fundido y terminado. 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 este, se agrega el plomo al rojo vivo de otro crisol y se revuelve bien. [4]
Se añadió algo de estaño a la aleación para fundir caracteres pequeños y espacios estrechos, para llenar mejor las áreas estrechas del molde. Las buenas propiedades del estaño eran bien conocidas. En ocasiones se minimizó el uso de estaño para ahorrar gastos.
Gran parte de este trabajo tóxico fue realizado por trabajo infantil , una fuerza laboral que incluye a niños . [5]
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 para ensalada: [6]
Ahora (según la costumbre) se proporciona media pinta de saco mezclada con Sallad Oyl para que la beba cada trabajador; destinado o un antídoto contra los vapores venenosos del antimonio , y para restaurar los espíritus que un fuego tan violento y un trabajo duro pueden haber agotado.