Petek Alüminyum Folyonun Sanayileşmesi ve Uygulaması

Petek Alüminyum Folyonun Endüstriyel Uygulaması Üzerine Araştırma

Petek sandviç kompozit malzemeleri hafiftir, iyi basınç enerjisi emilimine sahip, ve yüksek spesifik sertliğe ve spesifik mukavemete sahiptir.

Minimum ağırlık artışı ile, bükülme sertliğini etkili bir şekilde geliştirebilir ve bükülme momentlerine ve basınçlarına dayanma yeteneğini geliştirebilirler, onları ideal bir hafif endüstriyel malzeme haline getiriyor.

Şu anda, disiplinler arası işbirliğinin artmasıyla, petek sandviç malzemeleri araştırmacıların giderek daha fazla ilgisini çekiyor.

Üretim süreçlerinin son yıllarda hızla gelişmesi ve olgunlaşması, üretim maliyetlerinde önemli bir düşüşe yol açmıştır., Bal peteği sandviç malzemelerinin askeri ve havacılık alanlarından sivil ve ticari sektörlere uygulanmasını teşvik etmek.

Şu anda, Piyasada en çok kullanılan petekli sandviç yapılar çoğunlukla doğal petekleri taklit eden altıgen petek yapılardır..

En sık kullanılanlar arasında alüminyum petek bulunur, Nomex petek, kağıt petek, ve fiberglas petek, otomotivde yaygın olarak kullanılan, gemi yapımı, yapı, ve ambalaj endüstrileri.

Bu makale endüstriyel üretim yöntemlerini tartışmaya odaklanacaktır., süreçler, Alüminyum petek sandviç malzemelerin mekanik özellikleri ve özellikleri.

Alüminyum folyo petek çekirdeği

1. Alüminyum Petek Sandviç Yapısı

Alüminyum petek sandviç yapısı bir ön panelden oluşur, bir taban paneli, ve kalın, aralarına sıkıştırılmış hafif alüminyum petek çekirdek.

Ön panel ve çekirdek, sert bir yapı oluşturacak şekilde bir yapıştırıcıyla birbirine bağlanır, entegre yapı.

Üst ve alt paneller genellikle 3003 veya 5052 alaşımlı alüminyum levhalar, ve yanmaz levhalarla da lamine edilebilir, taş, veya seramik.

Yüz panellerine yönelik yüzey işlemleri florokarbon kaplamayı içerir, rulo kaplama, ısı transfer baskı, fırçalama, ve oksidasyon. Lamine ön panellerin kalınlığı 0,4–2,0 mm'dir.

Çerçeve malzemesi 6063-T4 alüminyum profil veya paslanmaz çeliktir.. bu alüminyum petek çekirdek malzemesi çoğunlukla yapılır 3003 veya 5052 aliminyum folyo.

İşleme maliyetinin yüksek olması nedeniyle 5052 alaşım, 3003 alaşım şu anda ticari pazarda en yaygın kullanılanıdır. Petek çekirdeğindeki alüminyum folyonun kalınlığı 0.02 ile 0.08 mm, ve alüminyum peteklerin yan uzunlukları mevcuttur 5 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm, Ve 12 mm.

Petek çekirdekleri şekle göre kategorize edilebilir, kare dahil, eşkenar dörtgen, dairesel, ve düzenli altıgen.

Çeşitli şekillerin yapılarını ve performansını karşılaştırma, düzenli altıgen yapının üretimi kolaydır, daha az malzeme kullanır, yüksek yapısal verime sahiptir, ve daha iyi basınç ve çekme direnci sunar, onu en yaygın kullanılan tür haline getiriyor. Petek panelinin toplam kalınlığı 15-25 mm.

2. Alüminyum Petek Folyo Boş İşleme

Soğuk haddelenmiş şerit boşlukları esas olarak üç yöntem kullanılarak işlenir: sıcak haddelenmiş külçe dökümü, çift ​​silindirli sürekli döküm ve haddeleme, ve Hazlett sürekli döküm ve haddeleme.

Geleneksel 3003 alaşımlı petek folyo ürünleri, eriyik döküm doğrudan soğutmalı sıcak haddeleme döküm prosesini kullanır.

Eritme sırasında, içeriğine sahip alüminyum külçeler 99.7% veya daha yüksek, katı atık, Ve 10% ile 30% elektrolitik alüminyum sıvısı bir eritme fırınına yerleştirilir.

Erimiş alüminyum külçeler halinde oluşturulur (büyük düz külçeler) ile ilgili 400-600 mm kalınlıkta farklı ölçülerde kalıplar sayesinde.

Külçelerin her iki ucundan da kesilmesi gerekir, öğütülmüş, ve 480-550°C'ye yeniden ısıtıldı ve tutuldu 20-25 çift ​​kangallı sıcak haddehaneye gönderilmeden saatler önce.

Yüksek basınç sayesinde, çok geçişli haddeleme, sıcak haddelenmiş alüminyum bobinler 6-8 mm kalınlıkta üretilmektedir, bunlar daha sonra daha fazla haddeleme için soğuk haddeleme işlemine aktarılır.

Sıcak haddeleme ekipmanı yüksek yatırım gerektirir, karmaşık süreçleri içerir, çok fazla enerji tüketir, uzun bir üretim döngüsüne sahiptir, ve nispeten yüksek üretim maliyetleriyle sonuçlanır.

Genellikle konserve stoku üretmek için kullanılır, otomotiv çelik levhalar, kalın sert alaşımlı plakalar, üst düzey CTP plakaları, ve elektronik alüminyum folyo.

Çift silindirli sürekli döküm ve haddelemenin üç biçimi vardır: en iyisi, yatay, ve eğimli. Döküm süreçleri büyük ölçüde aynı.

Birinci, içeriğine sahip alüminyum külçeler 99.7% veya daha yüksek, katı atık, Ve 20% ile 60% Hammadde olarak elektrolitik alüminyum sıvısı kullanılır.

Bunlar alüminyum veya alüminyum alaşımı eriyiği oluşturmak için bir fırında eritilir.. Sıcaklık genellikle 760 ° C'nin altındadır, 90 Alüminyum veya alüminyum alaşımının erime noktasından 100 ° C'ye kadar daha yüksek, mümkün olan en düşük sıcaklığı kullanarak.

Huawei 3003 alüminyum folyo jumbo rulo

Rafine edilip çöktürüldükten sonra, erimiş alüminyum, sıcaklığın 720-740°C'de kontrol edildiği bir bekletme fırınına aktarılır. Daha sonra bir ağızlık ve bir oluk içinden gaz giderme cihazına akar., tahıl incelticisinin çevrimiçi olarak eklendiği yer.

Filtrelemeden sonra, sıvı seviyesinin kontrol edilebildiği bir ön odaya akar. Daha sonra akış bölücülere sahip alüminyum silikat malzemeden yapılmış bir döküm nozulundan geçer., Aynı yönde dönen ve dolaşan soğutma suyuyla donatılmış döküm merdanelerinin arasındaki boşluğa girer., bir oluşturmak 6-8 mm döküm şerit.

Bu şerit daha sonra bir sarma cihazı kullanılarak belirli bir genişlikte bir döküm bobine sarılır.. Çift silindirli sürekli döküm ve haddeleme işlemi daha az yatırım gerektirir, son derece verimlidir, düşük enerji tüketimine sahiptir, ve düşük üretim maliyetleri.

Üretim sırasında, erimiş metal, döküm ve haddeleme bölgesinde hızlı bir şekilde soğumaya maruz kalır, soğuma oranlarına ulaşıldığında 102-103 °C/sn. Katılaşma hızlı bir şekilde gerçekleşir, yönlü termal kristalizasyon, son derece yönlü kristal büyümesiyle sonuçlanır, döküm merdanelerinin yüzeyine neredeyse dik.

Bu süreç çok sayıda dendritik kristalin oluşmasıyla karakterize edilir., bazı ayrışmaların eşlik ettiği. Yerel olarak, şerit merkezindeki dendritik kristaller hızla sütunlu kristallere dönüşür, şerit merkezi ile 55°-65°'lik bir açı oluşturur.

Üretirken 6-7 mm kalınlığında 3003 alaşım, döküm hızıyla 600-800 mm/dak, ortaya çıkan mikro yapı ayrışma ve yerel olarak kaba taneler sergiliyor.

Bu sadece üretim istikrarsızlığını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda sonraki haddeleme proseslerinden sonra ürün performansı stabilitesinin azalmasına da yol açar.

Yüksek verimli (Hazlett) sürekli döküm ve haddelemede eriyik tutma fırını kullanılır, istihdam etmek 80%-85% erimiş alüminyum ve 15%-20% fırında eritme için katı malzeme, erime sıcaklığı kontrol edilerek 740-760 °C.

Proseste HD2000 rafineri tesisi kullanılıyor, yüksek hızlı dönen bir grafit rotor yoluyla belirli bir Ar ve Cl₂ oranının enjekte edildiği yer. Yerleştikten sonra >1 saat, erimiş alüminyum bir akış kanalından SNIF gaz giderme odasının girişine akar.

Girişe bir tane inceltici eklenir. Erimiş alüminyum daha sonra bir filtre kutusundan sabit ve ayarlanabilir sıvı seviyesine sahip bir ön odaya akar.. Hidrostatik basınç altında, erimiş alüminyum, aşağı doğru yaklaşık 6° eğimli, vakum yalıtımlı bir döküm nozuluna akar.

Meme dolaşan su ile doldurulur, manyetik destek silindirleri tarafından desteklenir, ve sürekli olarak bir atış yapıyor 19 Dış yüzeylerinde özel bir kaplama bulunan üst ve alt çelik şeritler arasında mm kalınlığında levha.

Döküm sırasında soğuma hızı 30~80°C/s'ye ulaşır, Geleneksel sıcak haddeleme ve çift silindirli sürekli döküm arasında kalan. Üretirken 3003 aliminyum folyo, tane yapısı sıcak haddelenmiş külçelerinkine yakındır.

Döküm levha, sıcak sürekli haddeleme için doğrudan üç silindirli bir değirmene beslenir, üreten 3003 2,5~4,5 mm kalınlığında alaşım levhalar. Döküm hızı 6,5~8 m/dak'dır, haddeleme hızı 30~80 m/dak'dır, ve verim 35~50 t/saattir. Bu yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme işlemi, yüksek üretim verimliliği sağlar.

Sıcak haddeleme ile karşılaştırıldığında, testereyle kesmeyi ortadan kaldırır, frezeleme, ve homojenizasyon işlemleri, yalnızca üretim verimliliğini artırmak ve süreç içi çalışma döngüsünü kısaltmakla kalmıyor, ama aynı zamanda tasarruf 500 Elektrik tüketiminde kWh/t oranında azalma ve genel maliyetlerin 0'un üzerinde azaltılması 600 yuan/t.

Mevcut yurt içi araştırmalar öncelikle sıcak haddelenmiş külçe dökümünün üretim için kullanılmasına odaklanıyor 3003 alaşımlı petek folyo sandviç malzemeleri, Üretim için yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme işlemleri üzerine araştırma yaparken 3003 alaşımlı petek folyo sandviç malzemeleri neredeyse yok.

Petek alüminyum folyonun sanayileştirilmesi ve uygulanması

3. Deneysel Prosedür

Geleneksel sıcak haddelenmiş 6-8 mm kütük haddeleme işlemi aşağıdaki gibidir: 6-8 mm kütük → homojenleştirme → soğuk haddeleme → 0.02-0.08 mm → dilme → kaplama → kürleme → petek çekirdekli bitmiş ürün.

Yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme işlemi: 2.5-4.5 mm kütük → homojenleştirme → soğuk haddeleme → 0.02-0.08 mm → dilme → kaplama → kürleme. Bu deney ulusal standardı ifade eder 3003 alaşım bileşimi, ve eritme prosesi birleşik bir kontrol standardını benimser.

Spesifik alaşım bileşimi Tabloda gösterilmektedir 1.

Homojenleştirme süreci 3003 alaşımlı kütük 550 °C için 25-35 H. Homojenizasyondan sonra, sıcak haddelenmiş stokun kalınlığı vardı 7.0 mm, çekme mukavemeti 106 MPa, ve uzaması 43%.

Sürekli dökülen ve haddelenen kütüğün kalınlığı 3.5 mm, çekme mukavemeti 117 MPa, ve uzaması 39%.

Her iki kütük de homojenleştirildi ve aynı yöntem kullanılarak işlendi, sonuçta bitmiş ürün kalınlığı 0.038 mm.

Bitmiş ürünün numuneleri kesildi 30 mm × 180 mm adet, mekanik özellikleri ve ısıl yapışma mukavemetleri test edildi.

Sıcak haddelenmiş malzemenin çekme mukavemeti 264 MPa, bir uzama 4.5%, ve ısıyla sızdırmazlık gücü 15 N.

Sürekli dökülen ve haddelenen malzemenin çekme mukavemeti 272 MPa, bir uzama 3.8%, ve ısıyla sızdırmazlık gücü 16 N.

Pazar geri bildirimlerine göre, sıradan petek alüminyum folyo bitmiş ürünlerin mekanik özellikleri bir çekme mukavemeti gerektirir >260 MPa, uzama >3%, ısıl yapışma gücü >14 N, ve sonraki yapıştırıcı uygulamasının etkilenmesini önlemek için düz ve temiz bir yüzey.

Bu verileri karşılaştırma, Yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme prosesi kullanılarak üretilen alüminyum petek folyolu sandviç malzemelerin önemli avantajlara sahip olduğu açıktır., Daha kısa bir üretim süreci dahil, daha yüksek verim, daha düşük enerji tüketimi, ve daha iyi ürün performansı.

4. Çözüm

Üretim için yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme prosesi 3003 alaşımlı petek folyo boşlukları, geleneksel sıcak haddeleme işlemiyle karşılaştırıldığında, ürün kalitesini garanti ederken süreç akışını önemli ölçüde kısaltabilir ve verimi artırabilir.

Yüksek verimli sürekli döküm ve haddeleme 3003 alaşım 3.5 mm ve sıcak haddeleme 7.0 mm boşluklar aynı üretim sürecini takip etti, Bitmiş ürünlerin mekanik özelliklerinde neredeyse hiç fark olmamasına neden olur, her ikisi de alüminyum petek folyonun kalite gereksinimlerini karşılıyor.