فویل آلومینیومی: چه چیزی است و چگونه می توان آن را ساخت

فویل آلومینیومی نوعی از آلومینیوم نورد مسطح است. ضخامت فویل آلومینیومی از 5 تا 150 میکرومتر (از 0.005 تا 0.15 میلیمتر) است. محصولات نورد آلومینیومی مسطح با ضخامت بیش از 0.15 میلی متر از قبل نوار ، ورق و صفحه.

طرز تهیه فویل آلومینیومی

فویل آلومینیومی در چهار مرحله اصلی ساخته می شود:

• نوار آلومینیومی نورد گرم؛
• نورد سرد نوار آلومینیومی؛
• فویل نورد سرد؛
• برش و عقب برگرداندن فویل به صورت رول برای مصرف کنندگان.

نوار آلومینیومی نورد گرم از صفحات

فناوری معمول برای تولید محصولات نورد آلومینیومی مسطح – ورق ، نوار و فویل – با ریخته گری آلومینیوم مذاب به داخل شمش آلومینیوم مستطیل بزرگ به شکل ذوزنقه ای – اسلب آلومینیومی – به وزن 10 تا 25 تن و طول تا 10 متر آغاز می شود که این امر در ماشین های مخصوص ریخته گری عمودی نیمه مداوم انجام می شود عمل صفحات ابتدا بصورت اولیه در دمای 350-450 ºС آنیل می شوند و سپس بر روی نوارهایی در کارخانه های نورد – تک رشته یا ردیف – روی نوارهایی با ضخامت 6 تا 2.5 میلی متر و به صورت رول در دمای حدود 300 ºС پیچیده می شوند (شکل 1).

ریخته گری مداوم و نورد نوار آلومینیومی

از نظر هزینه انرژی اقتصادی تر است فن آوری ریخته گری مداوم آلومینیوم مذاب در نوار با ضخامت 12 تا 20 میلی متر و نورد گرم مداوم در یک کارخانه نورد پشت سر هم. با این وجود کاربرد این فرآیند به تعداد کمی از آلیاژهای آلومینیوم محدود شده است که مستعد تفکیک عناصر آلیاژی در خنک کننده سریع نیستند ، که در طول ریخته گری مداوم اتفاق می افتد. این آلیاژها در درجه اول شامل کلیه آلومینیوم های بدون آلیاژ است.

راه سوم – اقتصادی ترین راه این است که نوار را با ضخامت نوار در خروجی 6 تا 3 میلی متر به طور مستقیم از ذوب آلومینیوم بین دو رول واحد ریخته گری دو رول ریخته شود (شکل 2). ضرر این روش بهره وری نسبتاً پایین آن است.

برای تولید نوار آلومینیومی.

این روش ریخته گری نیز فقط برای آلومینیوم خالص یا آلیاژ آلومینیوم با محتوای کم عناصر آلیاژی مناسب است.

هر سه این روش برای تولید نوارهای گرم نورد آلومینیومی از مزایا و معایب خود در رابطه با کیفیت مواد نواری ، بهره وری ، مصرف انرژی و نیازهای نیروی کار برخوردار هستند. بنابراین ، حجم سرمایه گذاری و هزینه های نگهداری تجهیزات از عوامل اصلی در انتخاب راه حل بهینه برای هر تولید کننده خاص است.

نوار آلومینیومی نورد سرد

پس از اتمام مرحله نورد گرم ، مرحله نورد سرد نوار آغاز می شود.

روند نورد سرد نوارهای آلومینیومی را می توان در انواع کارخانجات نورد انجام داد. برای کویل های کوچک به وزن حداکثر 5 تن ، از کارخانه های غلتک برگشت پذیر تک قفس استفاده می شود (شکل 3).

3 – آسیاب برگشت پذیر برای نورد نوار آلومینیومی

برای کار با رول های وزن 10 تا 15 تن معمولاً از غرفه های نورد قابل برگشت برگشت پذیر استفاده نمی شود (شکل 4).

4 – آسیاب غیر قابل برگشت برای نوار آلومینیومی نورد

برای رول های بزرگ – بیش از 25 تن – و برای حجم وسیعی از تولید ، از کارخانه های نورد چند پشت سر هم استفاده می شود (شکل 5).

5 – آسیاب پشتیبان برای نوار آلومینیومی نورد

اگرچه نورد نوارها در این مرحله “سرد” خوانده می شود ، در طول هر نوار حدود 100 درجه سانتیگراد گرم می شود.بنابراین ، برای حفظ تعادل حرارتی فرآیند ، لازم است مقدار زیادی امولسیون خنک کننده روغن-آب را روی غلطک ها بمالید. پس از هر سه یا چهار پاس ، کویل ها برای چند ساعت در دمای اتاق سرد می شوند.

مواد سخت کننده کرنش

در طول هر گذر از آسیاب نورد ، مواد نوار آلومینیوم دچار تغییر شکل قابل توجهی در پلاستیک می شوند و بنابراین سخت شدن کرنش را دریافت می کنند – سخت شدن ، که به آن سخت شدن نیز گفته می شود. فرایند نورد سرد شامل یک یا دو آنیل برای تجدید ساختار ساختار دانه مواد نوار است. میزان تأثیر نورد سرد بر ساختار دانه مواد بستگی به ترکیب شیمیایی درجه استفاده شده از آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم دارد.

نورد نوار آلومینیومی نازک

عملكرد نورد نهايي تقريباً در مورد انواع نورد آلومينيوم مسطح ، پردازش روي كارخانجات نوردي يك رشته غير قابل برگشت است. در این مرحله ، یک روبان نازک به دست می آید ، که نه تنها برای تولید بیشتر فویل ، بلکه به ویژه برای ساخت قوطی های آلومینیومی برای نوشیدنی ها ، از جمله قوطی های آبجو آلومینیومی نیز پیش می رود. این کمربند نازک نیاز به تحمل محکم در ضخامت و صافی دارد. علاوه بر قوطی های آبجو ، صفحات نازک نیز از صفحات لیتوگرافی ساخته شده اند که به کیفیت بالای سطح آن نیاز دارند.

نورد فویل آلومینیوم

فن آوری نورد فویل آلومینیومی در تنظیم شکاف بین غلطک ها و پارامترهای تنش فویل به دقت خاصی نیاز دارد. کلیه آسیاب های نورد برای تولید فویل مجهز به دستگاه های ویژه ای هستند که برای کیفیت آن نیازهای سختگیرانه ای را ارائه می دهند.

در پاس آخر ، فویل در دو لایه چرخانده می شود. برای انجام این کار ، در گذرگاه پیش فرض ، به صورت نصف خورده می شود و پس از آخرین گذشت ، دوباره تقسیم می شود و به دو خلیج جداگانه پیچ می شود. به همین دلیل است که فویل به پایان رسیده دارای یک طرف ، بیرونی در حین نورد ، براق ، و طرف دیگر – داخلی.

فویل آلومینیومی را برش داده و به عقب برگردانید

آخرین مرحله از تولید فویل ، برش رول های گسترده و بزرگ از فویل با چرخاندن آنها به رول هایی با اندازه و حجم های مختلف است – مانند مورد نیاز پردازنده های صنعتی یا کاربران نهایی.

از چه فویل آلومینیومی ساخته شده است

آلیاژهای اصلی تولید فویل آلومینیومی عبارتند از:

• مارک های آلومینیوم فنی: 1100، 1145، 1050، 1235؛
• آلیاژهای کم آلیاژ سری آل من: 3003 و 3102؛
• آلیاژهای Al-Si-Fe با مقدار بالای آهن: 8006 ، 8011 ، 8011A ، 8111 ، 8079.

به نظر می رسد که تنها آلیاژ آلومینیوم سری 7xxx که از آن فویل تهیه شده است ، آلیاژ 7072 است. در این آلیاژ ، مقدار اسمی روی فقط 1.0٪ با مقدار مس بیش از 10/0٪ نیست. از این فویل برای ساخت رادیاتورهای اتومبیل استفاده می شود. باله های آلیاژ 7072 بر روی یک لوله نصب شده است ، به عنوان مثال ، از آلیاژ 3003 ، که از طریق آن مایع خنک کننده عبور می کند ، و از آن محافظت کاتدی در برابر خوردگی می کند.

آهن در فویل آلومینیوم

فویل آلومینیومی نازک (6 میکرون) سبکترین “مانع مطلق” برای بسته بندی محصولات مایع هنگام نصب بر روی کاغذ یا پلاستیک است. در همان ابتدای استفاده تجاری از فویل ، از آلومینیوم اولیه خالص آل 99.5 (1050) ساخته شده بود ، که مستقیماً از الکترولیز آلومینیوم و همچنین از درجه آلومینیوم صنعتی 1200 با محتوای آهن کمی بالاتر تهیه شده است. برای افزایش استحکام فویل در محصولات نهایی ، آلیاژهای فویل سنگین از سری 8xxx معرفی شدند.

“آلیاژهای” آلومینیوم فویل سنتی – درجه های آلومینیوم 1050 و 1200 حاوی آهن و سیلیکون هستند که ناخالصی اصلی آنها در مقدار 0.1 تا 0.4٪ است. این مقادیر آلومینیوم صنعتی در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم از نظر حرارتی تقویت نشده از نظر مقاومت نسبتاً پایینی دارند ، به عنوان مثال آلیاژ شده با منیزیم و منگنز. تنها 0.05٪ آهن می تواند در آلومینیوم در نزدیکی نقطه ذوب و در محلول بسیار کم در دمای اتاق حل شود. تأثیر آهن بر اساس موارد زیر است:

• تعامل با جابجایی ها ، که باعث افزایش خواص مقاومت می شود.
• سرکوب رشد دانه و ایجاد مراکز تبلور مجدد.

بر خواص استحکام و کشش آن 50 میکرومتر فویل ، آنیل کردن در خلیج با 350 درجه سانتیگراد)

بر اندازه دانه های تبلور یافته

با افزایش مقدار آهن ، پالایش دانه رخ می دهد ، که اثر مطلوب آهن را در توانایی تشکیل فویل نشان می دهد. مقدار بالای آهن موجود در فویل تا حدودی پیچیده شدن دوباره آن – بازیافت – را پیچیده می کند. افزایش مقدار آهن در فویل آلومینیوم می تواند باعث آلودگی آهن توسط دیگر آلیاژهای آلومینیوم شود که محتوای آن محدود است.

منابع:

1. مواد شرکت Achenbach (آلمان)
2. آلیاژهای آلومینیوم: خصوصیات فیزیکی و مکانیکی / ویرایش. یورگن هیرش ، بیرگیت اسکروتسکی ، گونتر گوتشتاین – 2002