Zpracování hliníkových profilů
Zpracování hliníku, použití metod zpracování plastů ke zpracování hliníkových ingotů na materiály, hlavně včetně válcování, vytlačování, protahování, a kování. Zpracování hliníku se začalo průmyslově vyrábět na počátku 20. století, a před třicátými léty, V zásadě se používalo výrobní zařízení na zpracování mědi, s produkty používanými hlavně při výrobě letadel. Po 60. letech 20. století, výroba hliníku se rychle rozvíjela, s ročním tempem růstu přibližně 4-8%. Produkty byly široce používány v průmyslových odvětvích, jako je letectví, konstrukce, přeprava, elektrický, chemikálie, obal, a předměty denní potřeby. Výstup je na druhém místě za ocelí a na druhém místě v kovových materiálech. V polovině 50. let 20. století, Čína vybudovala poměrně velký závod na zpracování hliníku, formování výrobního systému. Produkty byly serializovány, se sedmi dostupnými řadami slitin, schopné vyrábět osm typů výrobků včetně desek, proužky, fólie, potrubí, bary, profily, dráty, a výkovky (volné výkovky, zápustkové výkovky).
Čínské jméno: Zpracování hliníku
Mezi hlavní metody patří válcování, vytlačování, protahování, a kování
Účel: Zpracovat hliníkové ingoty na materiály pomocí metod zpracování plastů
Výrobek se používá především pro výrobu letadel
katalog
1 Rozvoj
2 Zavedení
3 Tavení a lití
▪ tavit
▪ odlévání
- Výroba fóliových materiálů
5 Výroba drátu
6 Výroba kování
7 Ostatní produkce
8 Související procesy
rozvíjet
přenos
upravit
Z makro pohledu ekonomického růstu, mezo perspektiva vývoje průmyslu, a mikro chování rozvoje podniku, Zjistili jsme, že současný trend hliníkového průmyslu přesouvající se od primárního elektrolytického tavení hliníku k hloubkovému zpracování se stane nevyhnutelným trendem. Produkty zpracování hliníku jsou obecně oceňovány ve formě “cena hliníku + poplatek za zpracování”. Když dojde k rychlému nárůstu navazující poptávky a strukturálnímu přírůstku, společnosti s technologickými výhodami, výhody kanálu, nákladové výhody, a výhody umístění mohou nejen zajistit jejich rychlost zpracování, ale mají také možnost je zvýšit. V kombinaci s faktory rozšíření kapacity, růst výkonu bude rychlý a výrazný.
V posledních letech, Čínský průmysl hliníkových profilů rychle rostl a plně se rozvinul v silně konkurenční odvětví. Ke konci 2010, tam byly 824 podniky s hliníkovými profily nad určenou velikost v Číně. Po rychlém rozvoji a tvrdé konkurenci na trhu, základní vzor dostal tvar. V současné době, v Číně je mnoho podniků na výrobu hliníkových fólií, s nízkou koncentrací průmyslu. Žádný podnik nemá významný podíl na trhu, ani žádný podnik nemůže mít rozhodující vliv na rozvoj celého odvětví. V 2010, národní výroba hliníkové fólie byla o 2 milionů tun, s více než 250 podniky zabývající se výrobou hliníkových fólií, s průměrným výkonem cca 8000 tun. Průměrné měřítko bylo relativně malé, a bylo tam mnoho malých podniků, což vede k nadměrné konkurenci v oblasti produktů s nízkou přidanou hodnotou.
S rychlým rozvojem čínských kovových dveří a oken, budování obvodových stěn, dopravní průmysl, chemický průmysl, průmysl energetických zařízení, národní obranu a vojenský průmysl, poptávka po hliníkových profilech bude i nadále růst. Ve stejnou dobu, nové produkty, nové procesy, a stále se budou objevovat nová použití hliníkových profilů, podporovat technologický pokrok a udržitelný zdravý rozvoj průmyslu. Z 2011 na 2015, průmysl hliníkových profilů bude stále vykazovat dobrý vývojový trend.
S rychlým růstem čínského průmyslu hliníkových profilů, tržby z prodeje průmyslu hliníkových profilů se také budou rok od roku zvyšovat. Podle statistických údajů, z 2005 na 2010, složené roční tempo růstu tržeb v čínském průmyslu hliníkových profilů bylo 35.20%. Na základě aktuální domácí a mezinárodní ekonomické situace, v kombinaci s údaji o tržbách z čínského průmyslu hliníkových profilů 2005 na 2010 a údaje o čínském hospodářském růstu, zhruba se odhaduje, že složená roční míra růstu tržeb z prodeje čínského průmyslu hliníkových profilů od 2011 na 2015 je 20%. V 2015, příjmy z prodeje čínského průmyslu hliníkových profilů dosáhnou 1.0498 bilionů juanů. S rychlým rozvojem navazujícího průmyslu hliníkové fólie, jeho poptávka po hliníkové fólii se bude i nadále zvyšovat. Podle 2012, spotřeba hliníkové fólie dosáhne 1.8 milionů tun, a podle 2013 to dosáhne 2.1 milionů tun, se složenou roční mírou růstu 17% z 2011 na 2013.
stručný úvod
přenos
upravit
Plastové zpracování hliníku a hliníkových slitin by mělo zajistit, že produkt bude stabilní, konzistentní požadovaná rozměrová přesnost, mechanické vlastnosti, a dobrá kvalita povrchu. Pozornost je třeba věnovat také prevenci mechanického poškození a koroze, kontrola velikosti zrna a mikrostruktury. Tyto požadavky na kvalitu zajišťují především výrobní procesy a zařízení. Hliník a jeho slitiny mají obecně dobrou plasticitu a jsou snadno zpracovatelné. Fázové složení tvrdého hliníku je složité, s křehkými strukturami, jako je fáze s nízkou teplotou tání a intermetalické sloučeniny. Jeho plastové zpracování má některé vlastnosti, jako je homogenizační úprava pro eliminaci vnitřního pnutí a intragranulární segregace vznikající během chlazení ingotu; Povrch ingotu je třeba vyfrézovat, aby se odstranila povrchová segregace způsobená fázemi s nízkým tavením. Některé hliníkové slitiny musí být také potaženy hliníkem, aby se zlepšila jejich odolnost proti korozi a zpracovatelnost. Hliníková slitina má citlivost na přehřátí a teplota ohřevu musí být přísně kontrolována.
Odlévání tavením
přenos
upravit
koruška
Poskytuje ingoty pro zpracování plastů. Tavicí pece často používají plynové nebo olejové reflektorové pece, s obecnou kapacitou 20-40 tun nebo více; Používají se také odporové topné reflexní pece, s kapacitou obecně kolem 10 tun. Aby se zkrátila doba nakládání pece, zlepšit účinnost tavení, snižují absorpci plynu a zachycování oxidového filmu, v průmyslu byly přijaty kruhové pece se sklopným horním plněním. K analýze složení slitiny během tavení a jeho včasné úpravě je nejlepší použít nástroje pro rychlou analýzu. Pro zajištění čistoty taveniny, zabránit škodlivému znečištění plynem, a kontrolovat chemické složení, kromě maximálního zkrácení doby tání, je vhodné jej zakrýt práškovým tavidlem složeným převážně z chloridu draselného a chloridu sodného, s obecnou dávkou 0.4-2% hmotnosti vsázky do pece. Teplota tání se obvykle řídí mezi 700-750 ℃.
Po roztavení, kov je třeba rafinovat a filtrovat, aby se odstranily škodlivé plyny, jako je vodík a nekovové vměstky, aby se zlepšila čistota kovu. Rafinace obvykle používá pevná rafinační činidla nebo plynová rafinační činidla. Pevným rafinačním činidlům obecně dominují chloridy, a používají se také rafinační činidla používající hexachlorethan místo chloridů. V prvních dnech, plynný chlor se silnou aktivitou byl použit jako činidlo pro rafinaci plynu. I když čistící účinek byl dobrý, způsobilo vážné znečištění životního prostředí. Proto, směsný plyn dusík chlor, inertní plyn, a tři plyny (N2, Cl2, CO) rafinační činidla byla vyvinuta s dobrými výsledky. Pro zajištění rafinačního efektu, obsah kyslíku a vlhkosti v rafinačním plynu by měl být obecně nižší než 0.03% podle objemu a 0.3 gramů na metr krychlový, respektive. Metoda dynamického vakuového odplyňování má také dobré odplyňovací účinky a odstraňování sodíku.
Filtrace je proces průchodu roztaveného kovu přes filtr vyrobený z neutrálních nebo aktivních materiálů, aby se odstranily suspendované nečistoty z taveniny.. Skleněná drátěná síť, mikroporézní keramické trubky a desky, a částice oxidu hlinitého se běžně používají jako filtrační lože pro filtraci. Lze také použít elektrickou rafinaci tavidla a filtraci tavivou vrstvou.
odlévání
Odlévání obecně používá vertikální nebo horizontální vodou chlazenou metodu polokontinuálního lití. Zlepšit mikrostrukturu a kvalitu povrchu vertikálních licích ingotů, elektromagnetická krystalizační drážka, nízká krystalizační drážka, byly také vyvinuty metody lití za tepla (viz tuhnutí kovu). Vodou chlazená metoda polokontinuálního lití spočívá v přivádění tekutého kovu do vodou chlazeného krystalizátoru přes průtokový kanál, ponechání tekutého kovu vychladnout a vytvořit ztuhlou skořápku. Ingot je poté vytažen z krystalizátoru základnou licího stroje nebo rovnoměrně snížen vlastní hmotností, aby se vytvořil sochor. Procesní parametry se značně liší v důsledku rozdílů ve složení slitiny a velikosti ingotu. Obvykle, rychlost odlévání a rychlost chlazení by měly být zvýšeny co nejvíce, a výška krystalizační nádrže by měla být snížena. Teplota lití je obvykle 50-110 ℃ vyšší než čára likvidu slitiny. Navíc, byl také vyvinut proces kontinuálního lití a válcování hliníkových pásů.
Výroba desek a pásů využívá válcování plochých válců, se základními procesy včetně válcování za tepla, válcování za studena, tepelné zpracování, a dokončování. Pro tvrdé hliníkové slitiny jako LY12 a LC4 se složitým chemickým složením, homogenizační zpracování by mělo být provedeno před válcováním za tepla. Teplota zpracování je obecně 10-15 ℃ nižší než eutektická teplota fáze s nízkým bodem tání ve slitině, a doba izolace je 12-24 hodin. Hliníkové opláštění tvrdou hliníkovou slitinou je dosaženo umístěním hliníkových plátovaných desek na obě strany vyfrézovaného ingotu a použitím svařování válcováním za tepla. Tloušťka hliníkové povlakové vrstvy je obecně 4% tloušťky plechu. Válcování za tepla se obecně provádí nad teplotou rekrystalizace. Válcování za tepla lze provádět na oboustranné válcovací stolici s jednou stolicí nebo na více stolicích pro kontinuální válcování. Zlepšit výtěžnost a efektivitu výroby válcování velkých ingotů, vážení ingotů 10-15 tun nebo více. Továrny s roční produkcí menší než 100000 tun obecně používají čtyřválcové oboustranné válcování za tepla a používají technologii válcování za tepla, s tloušťkou pásu válcovaného za tepla asi 6-8 milimetry. Továrny s výrobní kapacitou nad 100000 tun často přijímají jediný stojan, dva stojany, tři stojan, nebo pětistolicové kontinuální válcování po otevření čtyřválcové reverzibilní válcovny za tepla, a proveďte válcování za tepla. Tloušťka pásu může dosáhnout 2.5-3.5 milimetry. Pás válcovaný za tepla se po navinutí používá jako předvalek válcovaný za studena. Pro zajištění optimální plasticity kovu, válcování za tepla by mělo být prováděno v jednofázovém stavu mikrostruktury. Teplota válcování za tepla pro LY11, LY12 a další slitiny je 400-455 ℃. Rychlost deformace prvních několika průchodů je obecně uvnitř 10%, a postupně se zvyšuje. Rychlost deformace čistého hliníku a měkkých hliníkových slitin může dosáhnout 50%, zatímco u tvrdých hliníkových slitin je to kolem 40%. Celková rychlost deformace válcování za tepla může přesáhnout 90%.
Válcování za studena se často provádí při pokojové teplotě, a tenké plechy a pásy s přesnými rozměry, hladké a rovné povrchy lze získat válcováním za studena, stejně jako mechanicky zpevněné plechy a pásy se specifickými mechanickými vlastnostmi. Válcování za studena využívá hlavně výrobní proces pásové metody, použití čtyřválcových nevratných válcovacích stolic nebo čtyřválcových nevratných válcovacích stolic pro válcování za studena. V současné době, jsou vyvíjeny nevratné válcovací stolice pro válcování za studena. Válcovna je vybavena hydraulickým lisováním, hydraulické ohýbací válce, automatický systém řízení tloušťky nebo automatický systém řízení tloušťky pro měření mezery mezi rolemi, a nástroj pro kontrolu tvaru desky. Je to řízené, zaznamenané, a uloženy mikropočítačem pro získání desky a pásu s přesnými rozměry a tvarem ploché desky. Například, tolerance pásku 0,18 mm může dosáhnout ± 5 mikronů. Malé továrny také používají blokovou metodu k výrobě plechu. Rychlost deformace hliníku za studena po žíhání může přesáhnout 90%. Vícefázová tvrdá hliníková slitina má zjevné zpevnění za studena a vyžaduje střední žíhání. Rychlost deformace za studena po mezižíhání je 60-70%. Válcování za tepla využívá mazání lotionem, a válcování za studena se vyvinulo z krému na úplné mazání olejem. Přijetí vícestupňového chladicího systému s individuálně řízenými tryskami pro snížení tření mezi hliníkovými deskami a válečky, chladné válečky, ovládací válečkové profily, smyjte hliníkový prášek a další nečistoty, abyste dosáhli dobré kvality povrchu a tvaru desky.
Po válcování za studena a tepelném zpracování, pás se často zušlechťuje na válcovém rovnacím stroji nebo na průběžném rovnacím stroji. Plochá kalená destička by měla být zpracována během inkubační doby stárnutí, obvykle dokončena v rámci 30-40 minut po zhasnutí. Celková deformace kalené desky při plochém kalandrování by neměla překročit 2%.
Úspěšné plynulé lití a válcování hliníkových plechů a pásů 1955 může vyrábět tenké desky a polotovary z hliníkové fólie. Čína začala tuto metodu používat k výrobě tenkých desek na počátku 70. let.
Výroba fóliových materiálů
přenos
upravit
Hliníkovou fólii lze rozdělit na průmyslovou hliníkovou fólii a obalovou hliníkovou fólii. Průmyslová hliníková fólie má relativně čisté chemické složení a tloušťku 0.005-0.2 milimetry. Používá se hlavně jako kondenzátor, izolační materiál, materiál odolný proti vlhkosti, atd. v elektrotechnickém a elektronickém průmyslu. Tloušťka obalové hliníkové fólie je obecně 0.007-0.1 milimetry, a existují různé produkty, jako je plochá fólie, potištěná fólie, barevně potištěná fólie, a laminovanou hliníkovou fólií. Používá se především jako obalový materiál pro potraviny, čaj, papírové cigarety, atd. Minimální tloušťka hliníkové fólie vyrobené metodou pásové výroby může dosáhnout 0.0025 milimetry, a šířka může dosáhnout 1800 milimetry. Rolování hliníkové fólie je bezproblémové válcování, a válečky jsou vždy v elastickém zploštělém stavu. Během rolování, tloušťka fóliového materiálu je řízena nastavením válcovací síly, rychlost odvalování, a ovládání napětí. Při hrubém válcování, válcovací síla se používá k řízení tloušťky fóliového materiálu; Při přesném válcování, tloušťka fóliového materiálu klesá s rostoucí rychlostí válcování; O to větší napětí, tím menší tloušťka; Aby nedošlo k rozbití, napětí se obvykle volí jako 0.2-0.4 podmíněné meze kluzu σ 0.2 fóliového materiálu. Při nízkorychlostním válcování, “hustý olej” nebo “řídký olej” se často přidává do mazacího oleje pro úpravu tloušťky válcování hliníkové fólie. Maziva a podmínky válcovny mají významný vliv na kvalitu fóliových materiálů. Polotovar z hliníkové fólie pochází z hliníkových svitků válcovaných za studena, které jsou obecně předžíhané 340-480 ℃ o tloušťce 0.4-0.7 milimetry. Rychlost deformace při válcování je cca 50%, a celková míra deformace může dosáhnout přes 95%. Fóliové materiály s konečnou tloušťkou menší než 0.01-0.02 milimetry by měly být srolovány dohromady a dvojitě vrstveny.
výroba drátu
přenos
upravit
Vyrábí se převážně technologií protahování. Produkty zahrnují nýtovací dráty, svařovací dráty, a dráty. Sochor se vyrábí vytlačováním, válcování, nebo metody kontinuálního lití a válcování. Metoda mačkání produkuje sochory s vysokou flexibilitou a dobrým výkonem produktu. Metoda válcování a metoda kontinuálního lití a válcování jsou vhodné pro výrobu sochorů z jedné slitiny, s vysokou efektivitou výroby.
Výroba kování
přenos
upravit
Používá se hlavně při výrobě letadel a strojů. Výkovky se dělí na volné výkovky a zápustkové výkovky, a jejich polotovary jsou lité a extrudované polotovary. Největší kovací hydraulický lis je 70000 tun, a projektovaná plocha maximální velikosti výkovku je 4.5 metrů čtverečních. Kritická rychlost deformace hliníkové slitiny je cca 5-15%. Aby se zabránilo tvorbě hrubých zrn, rychlost deformace kování by měla být obecně větší než 15%. Pro snížení nerovnoměrné deformace, často se používá vícesměrné volné kování.
Jiná výroba
přenos
upravit
02:15
Neuvěřitelný proces vytlačování kovu, hliníkový plech velikosti mince byl natažen do tvaru a 20 centimetr vysoká hliníková láhev
Obvyklý výrobní proces pro trubky, bary, a profily je nejprve použít extruzi za tepla k výrobě sochorů, a pak rolovat (nebo se protáhnout), dokončit, a tepelně je zpracovat na hotové výrobky. Může být také přímo vyráběn do hotových výrobků metodou vytlačování za tepla, který se nyní vyvinul z krátkého ingotu na vytlačování dlouhých ingotů. Podle vytlačovacího tlaku vytlačovacího stroje, používá se ingot jednotného průměru, a různé profily a trubky jsou vytlačovány kombinovanou dělicí matricí a matricí s perem. Délka produktu může dosáhnout více než 60 metrů, a po protažení a narovnání, nařeže se na požadovanou délku. Maximální extrudér používaný pro výrobu hliníku je 20000 tun. Lze vytlačit do žebrovaných trubek o průměru 800 milimetry. Architektonické profily jsou extrudované produkty vyvinuté v 60. letech 20. století, účtování přes 35% z celkových extrudovaných výrobků, z toho 80% se používají na rámy dveří a oken. Téměř všechny stavební profily jsou vyrobeny ze slitin hliníku a hořčíku a křemíku (LD30 a LD31). Tento produkt prochází úpravou eloxováním a barvením, vytváří na povrchu různé barevné oxidové filmy, s dobrou odolností proti korozi, aby byly dveře a okna krásná, odolný, a dobře utěsněné. Kromě vytlačování za tepla, metody, jako je vytlačování za studena, izotermická extruze, extruze beze zbytku, a bylo také vyvinuto statické vytlačování kapaliny (viz oxidační zbarvení hliníku).
Hliník a slitiny hliníku jsou vytlačovány metodou přímého a zpětného vytlačování. Vhodná rychlost vytlačování by měla být zvolena na základě různých slitin. Za účelem získání extrudovaných výrobků z hliníkové slitiny s dobrou organizací a výkonem, koeficient vytlačování (l) profilů a tyčí je větší než 8-12 během jednoho procesu vytlačování, a λ předvalků použitých pro kování je větší než 5. Vytlačovací hubice má významný vliv na kvalitu vytlačovaných výrobků. Ploché formy se běžně používají pro vytlačování tyčí a profilů, zatímco kónické formy se běžně používají pro trubky. Duté profily a trubky se složitými tvary jsou široce vytlačovány pomocí kombinovaných dělicích forem a forem ve tvaru pera. Některé používají vytlačovací formy s chlazením kapalným dusíkem k prodloužení životnosti formy a zajištění přesnosti produktu. Jedna forma může vytlačovat 30 tun hliníkového materiálu. Některé extrudované výrobky z hliníkových slitin jsou náchylné k “hrubozrnné kroužky”, což znamená, že po tepelné úpravě, kolem produktu se objeví vrstva hrubozrnné oblasti. Vysokoteplotní extruze může tento jev zmírnit. Po ošetření stárnutím v tuhém roztoku, některé extrudované výrobky z hliníkové slitiny, které lze zpevnit tepelným zpracováním, mají zvýšenou pevnost, ale sníženou plasticitu.
Protahování trubek využívá několik metod rychlého a bubnového natahování. Průměr bubnu stroje pro protahování cívky s pohyblivou hlavou může dosáhnout 630-2900 milimetry, a průměr nataženého polotovaru trubky může dosáhnout 40-50 milimetry. Tažná síla trubky je 16-18 tun, rychlost natahování je 24 metrů za minutu, a rychlost zpracování je obecně 25-40%. Tímto procesem lze vyrobit délky potrubí až 6000 metrů.
vztahový proces
přenos
upravit
Tepelné zpracování, které zajišťuje konečný výkon výrobku, se nazývá tepelné zpracování hotového výrobku, včetně žíhání hotových výrobků, roztoková léčba, kalení, přirozené stárnutí, a ošetření umělého stárnutí; Navíc, byly vyvinuty procesy stupňovitého stárnutí a deformačního tepelného zpracování. Časové ošetření nejen zlepšuje mechanické vlastnosti výrobku, ale také zvyšuje jeho odolnost proti korozi pod napětím a lomovou houževnatost. Doba přenosu z ohřevu roztoku do zchlazení by měla být obecně řízena uvnitř 30 sekundy. Rychlost ochlazování při kalení by měla zajistit získání přesyceného tuhého roztoku a zároveň nezpůsobovat nadměrné kalení a deformaci v ohybu v produktu.. Válcování a plech se provádějí v pecích skříňového typu, pece typu studna, vertikální plechové kontinuální žíhací pece, nebo kontinuální žíhací pece se vzduchovým polštářem se silnou cirkulační ventilací
Zanechat odpověď