Fotograbado

El fotograbado es un proceso que utiliza una fotorresina fotosensible aplicada a la superficie a grabar para crear una máscara que protege ciertas áreas durante una operación posterior que graba, disuelve o elimina total o parcialmente el material de las áreas no protegidas del sustrato. Si bien se aplica normalmente a metales, también puede utilizarse en vidrio, plástico y otros materiales.

Se selecciona una fotorresina resistente al ácido u otro compuesto de grabado específico que se va a utilizar. Puede ser líquida, aplicada con brocha, pulverizador, vertido u otros medios, y luego dejarse secar, o bien en láminas, aplicadas mediante laminación. A continuación, se expone a la luz —generalmente luz ultravioleta (UV) intensa— a través de una imagen o patrón fotográfico , impreso mecánicamente o creado manualmente sobre una película transparente. Alternativamente, se puede utilizar una lente para proyectar una imagen directamente sobre ella. Normalmente, la fotorresina se endurece al recibir suficiente exposición a la luz, pero algunas fotorresinas son inicialmente duras y luego se ablandan con la exposición. Se utiliza un disolvente para eliminar las partes blandas, dejando al descubierto el material subyacente, que luego se sumerge o se rocía con el ácido u otro agente de grabado. La fotorresina restante se suele retirar una vez finalizada la operación.

En las artes gráficas, el fotograbado se utiliza para crear planchas de impresión para diversos procesos de impresión, reproduciendo una amplia variedad de gráficos como letras, dibujos lineales y fotografías. El fotograbado y la serigrafía son ejemplos de este proceso.

El mismo procedimiento se utiliza para fabricar placas de circuitos impresos , matrices de estampado en caliente y matrices de grabado . También se utiliza para fabricar placas de identificación , placas conmemorativas y otros grabados decorativos. Se puede utilizar para fabricar resortes planos, palancas, engranajes y otros componentes prácticos que de otro modo se fabricarían a partir de chapa metálica mediante corte, perforación, calado o estampado. Es posible alcanzar un grado de precisión muy alto. En estas aplicaciones, se denomina propiamente mecanizado fotoquímico , pero a veces se utilizan los términos fresado fotoquímico, fresado químico y fotograbado. Un proceso similar, llamado fotolitografía, se utiliza para fabricar circuitos integrados .

Un método de fotograbado produce una depresión superficial en el metal . Este método se utiliza para planchas de impresión en huecograbado o con fines decorativos. También es el mismo método que se usa para placas de circuitos impresos . El grabado se suele realizar en cobre o latón . El proceso se puede llevar a cabo en bandejas abiertas, pero es mucho más efectivo si el agente de grabado (a menudo cloruro férrico ) se rocía sobre el metal. Cuando se utiliza cloruro férrico como agente de grabado, no se pueden usar piezas metálicas que no sean de titanio en el equipo de grabado. El grabado decorativo a menudo se rellena con pintura en aerosol y luego se lija para eliminar la pintura de las partes en relieve del grabado.

Otro método produce un grabado profundo con hombros inclinados. En este método, el metal (generalmente zinc o magnesio ) se sostiene boca abajo y se salpica sobre él una mezcla de ácido nítrico y un aceite jabonoso . A medida que el ácido graba la superficie, el aceite se adhiere a los bordes del área expuesta. Esto reduce progresivamente el área grabada, lo que da como resultado un borde inclinado; un solo punto terminará como un montículo cónico que sobresale del área grabada. Este método se utiliza para planchas de impresión (el hombro soporta la superficie de impresión), troqueles de estampado en caliente y troqueles de gofrado. Los grabados decorativos realizados con este método pueden pasar por un segundo proceso para producir un fondo decorativo. Las partes en relieve y sus hombros se pintan con un material resistente al grabado y se aplica un patrón de material resistente al grabado a las partes profundas del grabado. La reserva para el fondo puede ser otro fotograbado o puede salpicarse aleatoriamente. El grabado se vuelve a grabar durante un breve tiempo para producir un patrón en relieve en el fondo. Los grabados decorativos de este tipo también se pueden pintar con aerosol y lijar, como en el método anterior.

En la práctica tradicional de imprenta, se utiliza una cámara especial de gran formato para proyectar la imagen del material original directamente sobre el recubrimiento fotosensible o sobre una hoja de película fotográfica que luego se revela y se imprime por contacto sobre la plancha recubierta. En la impresión comercial a gran escala, los equivalentes optoelectrónicos controlados por computadora comenzaron a reemplazar estos métodos en la década de 1970. En el caso de los cortes de línea (gráficos en blanco y negro sólidos sin gradaciones de gris o color), el fotograbado se realiza sobre zinc, y el resultado se denomina grabado en zinc. En el caso de los cortes de semitonos, el trabajo se realiza sobre cobre. El efecto de semitonos se logra fotografiando el sujeto a través de una malla de alambre o vidrio, que divide la imagen en un patrón de puntos cuyos tamaños corresponden al brillo local de la imagen; los puntos más grandes crean las áreas más oscuras, los puntos más pequeños los brillos. Cuanto más fina sea la malla, mayor será el detalle posible en el producto impreso. Los semitonos realizados con una malla de 65 líneas por pulgada se consideran gruesos. Se consideran adecuadas las que tienen 150 líneas por pulgada.

El primer proceso de fotograbado fue desarrollado en la década de 1820 por Nicéphore Niépce , quien utilizó fotorresina para crear una fotografía única con cámara en lugar de una plancha de impresión. Sus sujetos de prueba habituales eran impresiones en papel de grabados convencionales, y la exposición se realizaba por contacto bajo la luz solar directa en lugar de mediante el uso de una cámara. Se probaron varios metales para la plancha de impresión, así como vidrio y piedra litográfica . Su primer éxito llegó en 1822. ^{[ 1 ]} El ejemplo más antiguo que se conserva de una impresión en papel realizada a partir de una de sus planchas fotograbadas data de 1825 y reproduce un grabado del siglo XVII. ^{[ 2 ]}

Niépce empleó betún de Judea como fotorresina. Inicialmente soluble en diversos disolventes y aceites, una fina capa de betún se endurece (polimeriza) donde se expone a la luz. Las partes no expuestas se pueden enjuagar con un disolvente, dejando al descubierto el material subyacente, que luego se puede grabar hasta la profundidad deseada. ^{[ 1 ]} El proceso de Niépce permaneció inactivo durante muchos años, pero se retomó en la década de 1850 y el betún se utilizó ampliamente como fotorresina hasta bien entrado el siglo XX. Se requerían exposiciones muy largas a luz brillante, pero el betún tenía la ventaja de ser sumamente resistente a los ácidos fuertes. ^{[ 1 ]}

El uso del fotograbado para un proceso de semitonos que permitiera imprimir imágenes fotográficas en escala de grises se remonta a la introducción del daguerrotipo en 1839 , el primer proceso fotográfico práctico . La imagen del daguerrotipo consistía en una estructura granular microscópicamente fina sobre la superficie de una lámina de cobre plateada pulida hasta obtener un acabado de espejo. Pronto se idearon métodos para grabar diferencialmente los granos de la imagen y el fondo, de modo que el daguerrotipo pudiera utilizarse como plancha de impresión. En algunos casos, se obtuvieron resultados muy satisfactorios, pero se requería una habilidad y un cuidado excepcionales, y la finísima estructura de la imagen limitaba la vida útil de cada plancha a unos pocos cientos de copias como máximo.

Generalmente se atribuye a Henry Fox Talbot el primer proceso viable para convertir una imagen en escala de grises en una estructura variable de blanco y negro intenso, lo que dio como resultado una plancha de impresión razonablemente duradera. Al igual que con otros procesos de semitonos de la época, la plancha no podía combinarse con tipos de imprenta convencionales, por lo que, para su inclusión en un libro o revista, cada imagen debía imprimirse por separado y encuadernarse o pegarse con adhesivo.

A Frederic E. Ives se le suele atribuir el primer proceso comercialmente exitoso compatible con la impresión tipográfica convencional, lo que permitía imprimir bloques de semitonos junto con bloques de texto en libros, revistas y periódicos. Su proceso se popularizó durante la década de 1890, reemplazando en gran medida los bloques de madera y metal grabados a mano que se utilizaban anteriormente para las ilustraciones.

Como en muchos otros campos de la invención, existen reivindicaciones de prioridad contradictorias, casos de invención simultánea y definiciones de la terminología con diversos matices, por lo que dilucidar los méritos de las reivindicaciones de "primera invención" realizadas en nombre de los numerosos inventores en el campo de la reproducción de semitonos —a menudo sesgadas por sentimientos nacionalistas— puede resultar muy problemático.

• Fotograbado
• Robert T. Teamoh

• Harry Jenkins, Stephen H. Horgan, Frederic Eugene Ives, que contiene instrucciones prácticas para la producción de planchas fotograbadas... , Chicago, 1902.