עיבוד פרופיל אלומיניום
עיבוד אלומיניום, שימוש בשיטות עיבוד פלסטיות לעיבוד מטילי אלומיניום לחומרים, בעיקר כולל גלגול, שִׁחוּל, מְתִיחָה, וחישול. עיבוד אלומיניום החל להיות מיוצר באופן תעשייתי בתחילת המאה ה-20, ולפני שנות ה-30, בעיקרון נעשה שימוש בציוד ייצור לעיבוד נחושת, עם מוצרים המשמשים בעיקר בייצור מטוסים. אחרי שנות ה-60, ייצור האלומיניום התפתח במהירות, עם קצב צמיחה שנתי של כ 4-8%. המוצרים היו בשימוש נרחב בתעשיות כגון תעופה, בְּנִיָה, הוֹבָלָה, חַשׁמַלִי, כִּימִי, אריזה, וצרכי היומיום. התפוקה היא שנייה רק לפלדה ומדורגת במקום השני בחומרי מתכת. באמצע שנות ה-50, סין בנתה מפעל גדול יחסית לעיבוד אלומיניום, יצירת מערכת ייצור. המוצרים הועברו בסידרה, עם שבע סדרות סגסוגת זמינות, מסוגל לייצר שמונה סוגי מוצרים כולל צלחות, רצועות, נייר כסף, צינורות, סורגים, פרופילים, חוטים, וחיפולים (חישול חינם, למות חישול).
שם סיני: עיבוד אלומיניום
השיטות העיקריות כוללות גלגול, שִׁחוּל, מְתִיחָה, וחישול
מַטָרָה: לעבד מטילי אלומיניום לחומרים בשיטות עיבוד פלסטיות
המוצר משמש בעיקר לייצור מטוסים
קָטָלוֹג
1 הִתפַּתְחוּת
2 מָבוֹא
3 התכה ויציקה
▪ ריח
▪ יציקה
- ייצור חומרי נייר כסף
5 ייצור חוטים
6 ייצור חישול
7 הפקות אחרות
8 תהליכים קשורים
לְפַתֵחַ
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
מנקודת מבט המאקרו של צמיחה כלכלית, נקודת המבט של התפתחות התעשייה, והתנהגות המיקרו של פיתוח ארגוני, גילינו שהמגמה הנוכחית של תעשיית האלומיניום העוברת מהתכת אלומיניום אלקטרוליטית ראשונית לעיבוד עמוק תהפוך למגמה בלתי נמנעת. מוצרי עיבוד אלומיניום מתומחרים בדרך כלל בצורה של “מחיר אלומיניום+דמי עיבוד”. כאשר יש עלייה מהירה בביקוש במורד הזרם ובתוספת מבנית, חברות עם יתרונות טכנולוגיים, יתרונות ערוץ, יתרונות עלות, ויתרונות המיקום לא רק יכולים להבטיח את שיעורי העיבוד שלהם, אבל יש גם אפשרות להגדיל אותם. אם בשילוב עם גורמי הרחבת קיבולת, הצמיחה בביצועים תהיה מהירה ומשמעותית.
בשנים האחרונות, תעשיית פרופילי האלומיניום בסין גדלה במהירות והתפתחה במלואה לתעשייה תחרותית מאוד. נכון לסוף 2010, היו 824 מפעלי פרופיל אלומיניום מעל הגודל המיועד בסין. לאחר התפתחות מהירה ותחרות עזה בשוק, הדפוס הבסיסי קיבל צורה. כַּיוֹם, יש הרבה מפעלי ייצור רדיד אלומיניום בסין, עם ריכוז נמוך בתעשייה. לאף חברה אין נתח שוק משמעותי, גם למפעל כלשהו לא יכולה להיות השפעה מכרעת על התפתחות התעשייה כולה. ב 2010, הייצור הלאומי של רדיד אלומיניום היה בערך 2 מיליון טון, עם יותר מ 250 מפעלים העוסקים בייצור רדיד אלומיניום, עם תפוקה ממוצעת של בערך 8000 טונות. הסולם הממוצע היה קטן יחסית, והיו הרבה מפעלים קטנים, מה שגורם לתחרות מוגזמת בתחום המוצרים עם ערך מוסף נמוך.
עם ההתפתחות המהירה של דלתות וחלונות מתכת של סין, בניית קירות מסך, תעשיית התחבורה, תעשייה כימית, תעשיית ציוד החשמל, הגנה לאומית ותעשייה צבאית, הביקוש לפרופילי אלומיניום ימשיך לגדול. במקביל, מוצרים חדשים, תהליכים חדשים, ושימושים חדשים בפרופילי אלומיניום ימשיכו לצוץ, קידום התקדמות טכנולוגית ופיתוח בריא מתמשך של התעשייה. מִן 2011 אֶל 2015, תעשיית פרופילי האלומיניום עדיין תציג מגמת פיתוח טובה.
עם הצמיחה המהירה של תעשיית פרופילי האלומיניום בסין, גם הכנסות המכירות של תעשיית פרופילי האלומיניום יגדלו משנה לשנה. לפי נתונים סטטיסטיים, מִן 2005 אֶל 2010, שיעור הצמיחה השנתי המורכב של הכנסות המכירות בתעשיית פרופילי האלומיניום בסין היה 35.20%. בהתבסס על המצב הכלכלי המקומי והבינלאומי הנוכחי, בשילוב עם נתוני הכנסות ממכירות של תעשיית פרופילי האלומיניום בסין מ 2005 אֶל 2010 ונתוני הצמיחה הכלכלית של סין, הערכה גסה היא ששיעור הצמיחה השנתי המורכב של הכנסות המכירות של תעשיית פרופילי האלומיניום בסין מ 2011 אֶל 2015 הוא 20%. ב 2015, יגיעו הכנסות המכירות של תעשיית פרופילי האלומיניום בסין 1.0498 טריליון יואן. עם ההתפתחות המהירה של התעשייה במורד הזרם של רדיד אלומיניום, הביקוש שלה לרדיד אלומיניום ימשיך לגדול. עַל יְדֵי 2012, הצריכה של רדיד אלומיניום תגיע 1.8 מיליון טון, ועל ידי 2013 זה יגיע 2.1 מיליון טון, עם קצב צמיחה שנתי מורכב של 17% מִן 2011 אֶל 2013.
הקדמה קצרה
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
העיבוד הפלסטי של אלומיניום וסגסוגות אלומיניום אמור להבטיח שהמוצר יציב, דיוק ממדי נדרש עקבי, תכונות מכניות, ואיכות משטח טובה. יש לשים לב גם למניעת נזק מכני וקורוזיה, שליטה בגודל הגרגר ובמבנה המיקרו. דרישות איכות אלו מובטחות בעיקר על ידי תהליכי ייצור וציוד. לאלומיניום וסגסוגותיו יש בדרך כלל פלסטיות טובה וקל לעיבוד פלסטי. הרכב הפאזה של אלומיניום קשיח מורכב, עם מבנים שבירים כמו שלב נמס נמוך ותרכובות בין-מתכתיות. לעיבוד הפלסטי שלו יש כמה מאפיינים, כגון טיפול הומוגניזציה לביטול מתח פנימי והפרדה תוך גרגירית שנוצרת במהלך קירור המטיל; יש לטחון את פני השטח של המטיל כדי להסיר הפרדת פני השטח הנגרמת על ידי שלבי התכה נמוכים. חלק מסגסוגות אלומיניום צריכות להיות מצופים באלומיניום כדי לשפר את עמידותן בפני קורוזיה ויכולת העיבוד שלהן. לסגסוגת אלומיניום יש רגישות להתחממות יתר ויש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת החימום.
יציקה מתכת
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
לְהַתִיך
הוא מספק מטיל לעיבוד פלסטי. תנורי התכה משתמשים לרוב בתנורי גז או נפט מחזירי נפט, עם יכולת כללית של 20-40 טונות או יותר; תנורים רפלקסים לחימום התנגדות משמשים גם, עם קיבולת של בדרך כלל סביב 10 טונות. על מנת לקצר את זמן טעינת התנור, לשפר את יעילות ההיתוך, להפחית את ספיגת הגזים ואת לכידת סרט תחמוצת, תנורים עגולים עם הטיה עליון אומצו בתעשייה. עדיף להשתמש במכשירי ניתוח מהיר כדי לנתח את הרכב הסגסוגת במהלך ההיתוך ולהתאים אותו בזמן. כדי להבטיח את טוהר ההמסה, למנוע זיהום גז מזיק, ולשלוט בהרכב הכימי, בנוסף לקיצור זמן ההיתוך ככל האפשר, רצוי לכסות אותו בשטף אבקת המורכב בעיקר מאשלגן כלורי ונתרן כלורי, עם מינון כללי של 0.4-2% של משקל מטען התנור. טמפרטורת ההיתוך נשלטת בדרך כלל בין 700-750 ℃.
לאחר ההמסה, יש לעדן ולסנן את המתכת כדי להסיר גזים מזיקים כמו מימן ותכלילים לא מתכתיים, על מנת לשפר את טוהר המתכת. הזיקוק משתמש בדרך כלל בחומרי זיקוק מוצקים או בחומרי זיקוק בגז. חומרי זיקוק מוצקים נשלטים בדרך כלל על ידי כלורידים, וכן נעשה שימוש בחומרי זיקוק המשתמשים בהקסכלורואתן במקום כלורידים. בימים הראשונים, גז כלור בעל פעילות חזקה שימש כחומר זיקוק גז. למרות שאפקט הטיהור היה טוב, זה גרם לזיהום סביבתי חמור. לָכֵן, חנקן כלור גז מעורב, גז אינרטי, ושלושה גז (N2, Cl2, מְשׁוּתָף) סוכני זיקוק פותחו עם תוצאות טובות. כדי להבטיח את אפקט הזיקוק, תכולת החמצן והלחות בגז הזיקוק צריכה להיות בדרך כלל פחות מ 0.03% לפי נפח ו 0.3 גרם למטר מעוקב, בהתאמה. לשיטת הסרת הגז הדינמית בוואקום יש גם השפעות טובות של הסרת גז והסרת נתרן.
סינון הוא תהליך של העברת מתכת מותכת דרך מסנן העשוי מחומרים ניטרליים או פעילים כדי להסיר זיהומים מרחפים מההמסה. רשת תיל זכוכית, צינורות וצלחות קרמיקה מיקרו-נקביות, וחלקיקי אלומינה משמשים בדרך כלל כמיטות סינון לסינון. ניתן להשתמש גם בזיקוק שטף חשמלי וסינון שכבת שטף.
יְצִיקָה
היציקה מאמצת בדרך כלל שיטת יציקה רציפה למחצה אנכית או אופקית מקורר מים. לשיפור מבנה המיקרו ואיכות פני השטח של מטילי יציקה אנכיים, חריץ התגבשות אלקטרומגנטית, חריץ התגבשות נמוך, פותחו גם שיטת יציקה חמה (ראה התמצקות מתכת). שיטת היציקה החצי רציפה מקורר במים היא הכנסת מתכת נוזלית למגבש מקורר במים דרך תעלת זרימה, מאפשר למתכת הנוזלית להתקרר וליצור קליפה מוצקה. לאחר מכן, המטיל נשלף מהגביש על ידי בסיס מכונת היציקה או מוריד באופן אחיד על ידי משקלו שלו ליצירת בילט. פרמטרי התהליך משתנים מאוד בשל הבדלים בהרכב הסגסוגת ובגודל המטיל. בְּדֶרֶך כְּלַל, יש להגביר את מהירות היציקה ומהירות הקירור ככל האפשר, ויש להפחית את גובה מיכל ההתגבשות. טמפרטורת היציקה היא בדרך כלל 50-110 ℃ גבוה יותר מקו הליקווידוס של הסגסוגת. בנוסף, גם תהליך היציקה והגלגול המתמשך של פס אלומיניום פותח.
ייצור צלחת ורצועות מאמץ גלגול גליל שטוח, עם תהליכים בסיסיים כולל גלגול חם, גלגול קר, טיפול בחום, וגימור. לסגסוגות אלומיניום קשות כגון LY12 ו-LC4 עם הרכבים כימיים מורכבים, יש לבצע טיפול הומוגניזציה לפני גלגול חם. טמפרטורת העיבוד היא בדרך כלל 10-15 ℃ נמוך מהטמפרטורה האוטקטית של שלב נקודת ההיתוך הנמוכה בסגסוגת, וזמן הבידוד הוא 12-24 שעות. חיפוי האלומיניום של סגסוגת אלומיניום קשיח מושג על ידי הנחת לוחות חיפוי אלומיניום משני צידי מטיל כרסום ושימוש בריתוך בגלגול חם. עובי שכבת ציפוי האלומיניום הוא בדרך כלל 4% של עובי הפח. גלגול חם מתבצע בדרך כלל מעל טמפרטורת ההתגבשות מחדש. גלגול חם יכול להתבצע על מפעל גלגול הפיך עם סטנד אחד או על מספר סטנדים לגלגול רציף. לשיפור התפוקה ויעילות הייצור של גלגול מטיל גדול, מטילי שקילה 10-15 יש לפתח טונות או יותר. מפעלים עם תפוקה שנתית של פחות מ 100000 טונות משתמשים בדרך כלל בגלגול חם הפיך של ארבעה גלילים ומאמצים טכנולוגיית גלגול חם, עם עובי פס מגולגל חם של בערך 6-8 מילימטרים. מפעלים בעלי כושר ייצור של מעל 100000 טונות מאמצים לעתים קרובות דוכן בודד, שני עומדים, שלושה עומדים, או חמישה עומדים בגלגול מתמשך לאחר פתיחת בית הגלגול החם הפיך לארבעה גלילים, ולבצע גלגול גימור חם. עובי הרצועה יכול להגיע 2.5-3.5 מילימטרים. רצועה מגולגלת חמה משמשת כבילט מגולגל קר לאחר סלילתו. כדי להבטיח פלסטיות אופטימלית של המתכת, hot rolling should be carried out in a single-phase microstructure state. The hot rolling temperature for LY11, LY12 and other alloys is 400-455 ℃. The deformation rate of the first few passes is generally within 10%, and gradually increases thereafter. The deformation rate of pure aluminum and soft aluminum alloys can reach 50%, while that of hard aluminum alloys is around 40%. The total deformation rate of hot rolling can reach over 90%.
Cold rolling is often carried out at room temperature, and thin sheets and strips with precise dimensions, smooth and flat surfaces can be obtained through cold rolling, as well as work hardened sheets and strips with specific mechanical properties. Cold rolling mainly adopts the strip method production process, שימוש במפעלי גלגול הפיכים לארבעה גלילים או בבתי גלגול בלתי הפיכים של ארבעה גלילים לגלגול קר. כַּיוֹם, מפותחים מפעלי גלגול בלתי הפיכים לגלגול קר. בית הגלגול מצויד בכבישה הידראולית, גלילי כיפוף הידראוליים, מערכת בקרת עובי אוטומטית או מערכת בקרת עובי אוטומטית למדידת פער גליל, ומכשיר בקרת צורת צלחת. זה נשלט, מוּקלָט, ומאוחסנים על ידי מיקרו מחשב כדי לקבל צלחת ורצועה עם מידות מדויקות וצורת צלחת שטוחה. לְדוּגמָה, הסובלנות של רצועה של 0.18 מ"מ יכולה להגיע ל-± 5 מיקרונים. גם מפעלים קטנים משתמשים בשיטת הבלוק לייצור פח מתכת. קצב העיוות הקר של האלומיניום לאחר חישול יכול להגיע מעליו 90%. לסגסוגת אלומיניום קשיחה רב-פאזית יש התקשות ברורה לעבודה קרה ודורשת חישול ביניים. קצב העיוות הקר לאחר חישול ביניים הוא 60-70%. גלגול חם משתמש בשימון קרם, וגלגול קר התפתח מתחליב לשימון שמן מלא. אימוץ מערכת קירור רב-שלבית עם חרירי שליטה בנפרד כדי להפחית את החיכוך בין לוחות אלומיניום ורולים, רולים מגניבים, בקרה על פרופילי רולר, לשטוף אבקת אלומיניום וזיהומים אחרים כדי להשיג איכות משטח טובה וצורת צלחת.
לאחר גלגול קר וטיפול בחום, הרצועה מעוצבת לעתים קרובות במכונת יישור גלילים או ברכבת מכונות יישור רציפה. יש לעבד את הצלחת הרווה השטוחה במהלך תקופת הדגירה, בדרך כלל הושלם בתוך 30-40 דקות לאחר ההמרה. העיוות הכולל של הצלחת הרווה במהלך קלנדר שטוח לא יעלה 2%.
יציקה רציפה וגלגול מוצלחים של לוחות ורצועות אלומיניום פנימה 1955 יכול לייצר צלחות דקות וחסרי רדיד אלומיניום. סין החלה להשתמש בשיטה זו לייצור צלחות דקות בתחילת שנות ה-70.
ייצור חומרי נייר כסף
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
ניתן לחלק את רדיד האלומיניום לרדיד אלומיניום תעשייתי ולרדיד אלומיניום לאריזה. לרדיד אלומיניום תעשייתי יש הרכב כימי טהור יחסית ועובי של 0.005-0.2 מילימטרים. הוא משמש בעיקר כקבל, חומר בידוד, חומר עמיד בפני לחות, וכו. בתעשיות החשמל והאלקטרוניקה. העובי של נייר אלומיניום אריזה הוא בדרך כלל 0.007-0.1 מילימטרים, ויש מוצרים שונים כגון נייר כסף שטוח, נייר כסף מודפס, נייר כסף מודפס צבעוני, ורדיד אלומיניום למינציה. הוא משמש בעיקר כחומר אריזה למזון, תֵה, סיגריות נייר, וכו. העובי המינימלי של רדיד אלומיניום המיוצר בשיטת ייצור רצועות יכול להגיע 0.0025 מילימטרים, והרוחב יכול להגיע 1800 מילימטרים. גלגול רדיד אלומיניום הוא גלגול חלק, והגלילים תמיד במצב שטוח אלסטי. בזמן גלגול, עובי חומר נייר הכסף נשלט על ידי התאמת כוח הגלגול, מהירות גלגול, ושליטה במתח. במהלך גלגול גס, כוח הגלגול משמש לשליטה בעובי חומר נייר הכסף; במהלך גלגול מדויק, עובי חומר נייר הכסף יורד עם עליית מהירות הגלגול; ככל שהמתח גדול יותר, ככל שהעובי קטן יותר; כדי למנוע שבירה, המתח נבחר בדרך כלל כ 0.2-0.4 של חוזק התשואה המותנה σ 0.2 של חומר נייר הכסף. במהלך גלגול במהירות נמוכה, “שמן סמיך” אוֹ “שמן דק” לעתים קרובות מוסיפים לשמן הסיכה כדי להתאים את עובי הגלגול של רדיד האלומיניום. לחומרי סיכה ולתנאי מפעל הגלגול יש השפעה משמעותית על איכות חומרי נייר הכסף. ריק רדיד האלומיניום מגיע מסלילי אלומיניום בגלגול קר, אשר בדרך כלל חישול מראש ב 340-480 ℃ בעובי של 0.4-0.7 מילימטרים. קצב העיוות במהלך הגלגול הוא בערך 50%, וקצב העיוות הכולל יכול להגיע למעל 95%. חומרי נייר כסף עם עובי מוגמר של פחות מ 0.01-0.02 יש לגלגל מילימטרים יחד ולכפול שכבות.
ייצור מוט תיל
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
מיוצר בעיקר באמצעות טכנולוגיית מתיחה. המוצרים כוללים חוטי מסמרת, מוטות ריתוך, וחוטים. הבילט מיוצר על ידי אקסטרוזיה, גִלגוּל, או שיטות יציקה וגלגול מתמשכים. שיטת הסחיטה מייצרת בילטים עם גמישות גבוהה וביצועי מוצר טובים. Rolling method and continuous casting and rolling method are suitable for the production of billets of a single alloy variety, with high production efficiency.
ייצור חישול
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
Mainly used in aircraft and machine manufacturing. Forged parts are divided into free forgings and die forged parts, and their blanks are cast and extruded blanks. The largest forging hydraulic press is 70000 טונות, and the projected area of the maximum forging size is 4.5 square meters. The critical deformation rate of aluminum alloy is about 5-15%. To avoid the formation of coarse grains, the deformation rate of forging should generally be greater than 15%. To reduce uneven deformation, multi-directional free forging is often used.
Other production
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
02:15
Incredible metal extrusion process, the coin sized aluminum sheet was stretched into a 20 centimeter high aluminum bottle
The usual production process for pipes, סורגים, and profiles is to first use hot extrusion to make billets, and then roll (or stretch), finish, and heat treat them to make finished products. It can also be directly produced into finished products by hot extrusion method, which has now developed from short ingot to long ingot extrusion. According to the extrusion pressure of the extruder, a uniform diameter ingot is used, and various profiles and pipes are extruded by the splitter combination die and tongue die. The length of the product can reach more than 60 meters, and after stretching and straightening, it is cut into the required length. The maximum extruder used for aluminum production is 20000 טונות. Can be extruded into ribbed tubes with a diameter of 800 מילימטרים. Architectural profiles are extruded products developed in the 1960s, accounting for over 35% of the total extruded products, of which 80% are used for door and window frames. Almost all building profiles are made of aluminum magnesium silicon alloys (LD30 and LD31). This product undergoes anodizing and coloring treatment, forming various colored oxide films on the surface, with good corrosion resistance, making doors and windows beautiful, durable, and well sealed. In addition to hot extrusion, methods such as cold extrusion, isothermal extrusion, residue free extrusion, and static liquid extrusion have also been developed (see aluminum oxidation coloring).
Aluminum and aluminum alloys are extruded using forward and reverse extrusion methods. The appropriate extrusion speed should be selected based on different alloys. In order to obtain aluminum alloy extruded products with good organization and performance, the extrusion coefficient (λ) of profiles and bars is greater than 8-12 during a single extrusion process, and the λ of billets used for forging is greater than 5. The extrusion die has a significant impact on the quality of extruded products. Flat molds are commonly used for extruding bars and profiles, while conical molds are commonly used for pipes. Hollow profiles and pipes with complex shapes are widely extruded using splitter combination molds and tongue shaped molds. Some use liquid nitrogen cooling extrusion molds to extend mold life and ensure product accuracy. One mold can extrude 30 tons of aluminum material. Some extruded products of aluminum alloys are prone to “coarse grain rings”, which means that after heat treatment, a layer of coarse grain area appears around the product. שחול בטמפרטורה גבוהה יכול להקל על תופעה זו. לאחר טיפול הזדקנות בתמיסה מוצקה, חלק מהמוצרים שחוללו מסגסוגת אלומיניום הניתנים לחיזוק על ידי טיפול בחום בעלי חוזק מוגבר אך ירידה בפלסטיות.
מתיחת הצינור מאמצת מספר שיטות מהירות ומתיחה תוף. הקוטר של תוף מכונת מתיחה של ראש הליבה הנע יכול להגיע 630-2900 מילימטרים, והקוטר של ריק הצינור המתוח יכול להגיע 40-50 מילימטרים. כוח המתיחה של הצינור הוא 16-18 טונות, מהירות המתיחה היא 24 מטר לדקה, וקצב העיבוד הוא בדרך כלל 25-40%. תהליך זה יכול לייצר אורכי צינור של עד 6000 meters.
תהליך יחסי
מִשׁדָר
לַעֲרוֹך
טיפול החום המבטיח את הביצועים הסופיים של המוצר נקרא טיפול בחום של המוצר המוגמר, כולל חישול המוצר המוגמר, טיפול בתמיסה, מרווה, הזדקנות טבעית, וטיפול בהזדקנות מלאכותית; בנוסף, פותחו תהליכי טיפול בחום של יישון ודפורמציה מדורגים. טיפול בזמן לא רק משפר את התכונות המכניות של המוצר, אלא גם משפר את עמידות המתח שלו בפני קורוזיה וקשיחות השברים. זמן ההעברה מחימום תמיסה לכיבוי צריך להיות נשלט בדרך כלל בתוך 30 שניות. קצב הקירור של ההמרה אמור להבטיח רכישת תמיסה מוצקה על-רוויה מבלי לגרום ללחץ כיבוי מוגזם ועיוות כיפוף במוצר. גלגול וגיליון מתכת מתבצעים בתנורים מסוג קופסה, תנורים מסוג באר, תנורי חישול מתכת אנכיים, או תנורי חישול רציפים עם כרית אוויר עם אוורור זרימה חזק
השאירו תגובה