Аналіз типових проблем у виробництві високоякісної подвійної алюмінієвої фольги

Аналіз типових проблем у виробництві високоякісної двонульової алюмінієвої фольги

Алюмінієва фольга — це металевий матеріал, який згортають у тонкі листи за допомогою кількох процесів. Це новий вид матеріалу, який відрізняється невеликою вагою і високою міцністю. Алюмінієву фольгу можна використовувати як пакувальний матеріал для харчових продуктів, напої, сигарети, препарати, фотопластини, предмети повсякденного побуту, тощо. Його можна використовувати як ізоляційний матеріал для будівель, транспортні засоби, кораблі, будинки, тощо. Його можна використовувати як матеріал для конденсаторів акумуляторів, телевізори з плоским екраном, ноутбуки, цифрові камери та інші електронні вироби. Його також можна використовувати як інші матеріали для декоративних золотих і срібних дротів, канцелярські принти та декоративні знаки товарів легкої промисловості. Алюміній має унікальний металевий блиск, сильні бар'єрні властивості, антибактеріальні властивості, Теплопровідність, і пластичність. Він також нетоксичний і не має запаху, і має властивості друку на поверхні. На додаток, використані матеріали з алюмінієвої фольги можна переробляти та використовувати повторно, і може бути використаний для повторної обробки алюмінію після обробки.

Високоякісна алюмінієва фольга з подвійним нулем

Згідно з даними Китайської асоціації промисловості з обробки кольорових металів, з 2016 до 2021, виробництво алюмінієвої фольги в моїй країні демонструє стійку тенденцію до зростання, із середньорічним темпом зростання 5.57%. У 2022, загальне виробництво алюмінієвої фольги в моїй країні становитиме 5.13 мільйон тонн. З постійним розвитком суспільства та постійним прогресом науки та техніки, люди мають вищі вимоги до матеріального життя. Дослідження та розробка алюмінієвої фольги для нових меблів і акумуляторів, особливо розвиток авіації, охорона здоров'я, і засоби захисту рослин з алюмінієвої фольги, ще більше стимулював попит на алюмінієву фольгу.

Характеристики двонульової алюмінієвої фольги

Національний стандарт (GB/T3880-2006) передбачає, що алюмінієві пластини товщиною менше 0.2 мм називаються алюмінієвою фольгою. Алюмінієва фольга з подвійним нулем — це алюмінієва фольга товщиною від 0,001 мм до 0,009 мм.. Алюмінієва фольга з двома нулями після коми зазвичай називається алюмінієвою фольгою з подвійним нулем.

• (1) Алюмінієва фольга Double-zero має хорошу вологостійкість. Відстань між іонами металу менша, ніж відстань між полімерними ланцюгами смоли, що може запобігти проникненню водяної пари. Алюмінієва фольга має набагато кращу вологостійкість, ніж полімерні плівки тієї ж товщини. Отже, навіть якщо в алюмінієвій фользі є отвори, якщо діаметр отвору менше ніж 5 мкм, кисень і водяна пара все ще не можуть безперешкодно проходити через алюмінієву фольгу.
• (2) Алюмінієва фольга Double-zero має хорошу теплоізоляцію. Алюмінієва фольга має дуже погані температурні характеристики випромінювання та сильну здатність відбивати сонячне світло. Однак, поглинання і випромінювальна здатність алюмінієвої фольги до енергії випромінювання особливо малі. Оскільки випромінювальна здатність алюмінієвої фольги подібна до її поглинальної здатності, зазвичай у теплотехнічних розрахунках розглядається як сіре тіло.
• (3) Алюмінієва фольга з подвійним нулем є хорошим провідним матеріалом. Алюміній є другим найкращим провідником електрики після золота, срібло і мідь. Ізоволюметрична провідність алюмінію становить 57%~62%IACS. Це означає, що коли алюмінієва фольга намотується в котушку або обмотку, завдяки збільшеній площі поверхні, фактична провідність алюмінієвої фольги може досягати 60% ~ 80% IACS. Отже, порівняно з іншими матеріалами, використання алюмінієвої фольги для виготовлення електролітичних конденсаторів має більш високу економічну ефективність.

На додаток, алюмінієва фольга також має певні механічні властивості, такі як міцність на розрив, подовження і міцність на розрив. Звичайно, різний алюміній має різні механічні властивості через різну товщину, хімічний склад і обрані методи прокатки.

Поширені проблеми в процесі виробництва вітчизняної двонульової алюмінієвої фольги

Виробництво двонульової алюмінієвої фольги включає весь процес від заготовки алюмінієвої фольги до обробки алюмінієвої фольги. Виробничих процесів багато, а обробка складна. В основному це включає в себе кілька процесів прокатки та ланки процесу термічної обробки, такі як плавлення, Холодне кочення, проміжний відпал, і згортання фольги. Саме через складність виробничого процесу існує багато факторів, які впливають на якість подвійної алюмінієвої фольги.. Конфігурація моделі обладнання, якість заготовки алюмінієвої фольги, вибір процесу прокатки, специфікації роботи персоналу, тощо. вплине на виробництво двонульової алюмінієвої фольги.

В даний час, Поширеними проблемами у процесі виробництва внутрішньої алюмінієвої фольги з подвійним нулем є в основному занадто багато точкових отворів, погана рівнинність, і масло на поверхні алюмінієвої фольги. Проблема точкових отворів є найсерйознішою проблемою в обробці алюмінієвої фольги. Точкові отвори можуть безпосередньо впливати на властивості подвійної нульової алюмінієвої фольги, особливо вологостійкість, теплоізоляція, світлозахисні та антибактеріальні властивості матеріалів з алюмінієвої фольги.

Якість заготовок з алюмінієвої фольги впливає на кількість отворів у алюмінієвій фользі. Якщо бланк містить більше молекул газу і твердих домішок, або навіть має певні дефекти нерівності зерна, це вплине на кількість і розмір отворів під час обробки алюмінієвої фольги. Кількість точкових отворів у подвійній алюмінієвій фользі, створеній імпортованими заготовками з алюмінієвої фольги, зазвичай становить менше 50/м².. Кількість отворів у подвійній алюмінієвій фользі з найкращим контролем обробки може досягати приблизно 10/м².. Аналогічно, кількість отворів у подвійній алюмінієвій фользі, виготовленій обробним цехом підприємства з використанням вітчизняних матеріалів, досягає 80/м².. Хімічний склад заготовок з алюмінієвої фольги в основному а (FeSiAl) фаза, Б (FeSiAl) фаза, і фаза FeAl. А (FeSiAl) фаза - це сферичні частинки, а також є невелика кількість паличкоподібних частинок. Оскільки a (FeSiAl) фаза має великі частинки і низьку твердість, його легко подрібнити в процесі деформації та прокатки. Це ідеальний литий компаунд. Фаза FeAl2O3 - це голчаста сполука з великим об'ємом і високою твердістю. Алюмінієву фольгу непросто зламати під час прокатки, і легко утворювати джерела тріщин, тим самим утворюючи дірочки. Сполуки в зарубіжних заготовках в основному a(FeSiAl2O3) фаза та фаза BFeSiAl2O3, в той час як компаундами у вітчизняних заготовках є переважно а(FeSiAl2O3) фаза і фаза FeAl2O3. Кількість точкових отворів у двонульовій алюмінієвій фользі, отриманій прокаткою вітчизняної сировини, буде більше., і існування фази FeAl2O3 також є однією з головних причин.

Тестування якості

Процес лиття та прокатки алюмінієвої фольги також має великий вплив на ступінь точкових отворів, що в основному проявляється в опуклості ливарного і прокатного ролика, шорсткість поверхні ролика, що котиться, і рухоме масло. Вплив прецизійності та в'язкості на ступінь проколів алюмінієвої фольги з подвійним нулем. Під час процесу лиття та прокатки, розмір опуклості валика впливатиме на кількість і розподіл позицій точкових отворів в алюмінієвій фользі. Тільки вибравши відповідну опуклість валика, можна краще зменшити кількість точкових отворів. Більша шорсткість поверхні валика, тим більше отворів є в алюмінієвій фользі після лиття та прокатки, і менша гладкість алюмінієвої фольги. При валику шорсткість велика, невеликі поглиблення на поверхні алюмінієвої фольги розширяться, спричиняючи дірки та навіть легко порвати ремінь. Під час прокатки алюмінієвої фольги, тверді частки в олії для прокатки або пил у повітрі призведуть до дефектів алюмінієвої фольги та утворення точкових дірок. Вміст часток у вибраній мастилі не повинен перевищувати 0.1%, і розмір частинок повинен бути менше ніж 10 мкм, а також контролювати пил у навколишньому середовищі під час процесу прокатки, щоб уникнути потрапляння на поверхню алюмінієвої фольги та утворення нових зовнішніх дефектів. В'язкість прокатного масла не повинна бути занадто великою, інакше це збільшить шорсткість поверхні алюмінієвої фольги та утворить нові отвори.

На додаток, швидкість прокатки та натяг розмотування також впливатимуть на кількість отворів в алюмінієвій фользі. У процесі обробки алюмінієвої фольги, було виявлено, що коли швидкість прокатки занадто велика, а натяг занадто великий, кількість отворів в алюмінієвій фользі значно збільшиться, і занадто швидке може навіть призвести до розриву смужки. Однак, якщо швидкість прокатки занадто низька, а натяг занадто малий, алюмінієва фольга буде зморщеною та нерівною, і ефективність виробництва алюмінієвої фольги також знизиться. Якщо площинність алюмінієвої фольги з подвійним нулем погана, натяг не може бути рівномірно доданий до бічної ширини алюмінієвої фольги під час прокатки, особливо в процесі виробництва широких або надшироких заготовок з алюмінієвої фольги з подвійним нулем, дефекти пластини, такі як середні хвилі, часто виникають бічні хвилі та подвійні хвилі, що спричинить серйозний розрив стрічки, алюмінієвий складний або зморшкуватий, і навіть призвести до нестабільності прокатки алюмінієвої фольги.

3. Аналіз методів зменшення кількості точкових отворів та підвищення якості подвійної нульової алюмінієвої фольги

Як краще контролювати проблему точкових отворів алюмінієвої фольги з подвійним нулем і підвищити продуктивність алюмінієвої фольги з подвійним нулем? У цій статті аналізується фактичний процес виробництва та можна покращити якість прокатки алюмінієвої фольги з наступних аспектів.

3.1 Контролювати якість і хімічний склад заготовок з алюмінієвої фольги

У виробництві та переробці алюмінієвої фольги подвійний нуль, якість алюмінієвих заготовок є найважливішою. Контроль кожного процесу виробництва заготовок з алюмінієвої фольги, суворо контролюючи хімічний склад заготовок, і забезпечення однорідності та стабільності складу є ключовими для виробництва високоякісної ультратонкої алюмінієвої фольги. В даний час, заготовки для виробництва подвійної алюмінієвої фольги в основному поділяються на дві категорії: 1000 серія та 8000 Алюмінієві сплави серії. У порівнянні з 1 Алюмінієві сплави серії, 8 Алюмінієві сплави серії мають підвищений вміст Mn і Cu. Серед них дві серії алюмінієвих сплавів, 1235 алюмінієвий сплав і 8079 Найчастіше використовуються алюмінієві сплави, і 1235 алюмінієвий сплав широко використовується на вітчизняних підприємствах. Його хімічний склад наведено в табл 1

У 1235 алюмінієвий сплав, домішкові елементи в основному Fe і Si. Коли вміст Si постійний і Fe/Si<2, Фаза BeSiAl легко утворюється. Після гомогенізації відпал, Б (FeSiAl) фазу важко розчинити в матриці. В той же час, тому що Б (FeSiAl) фаза — паличкоподібний кристал, легко знизити пластичність заготовок з алюмінієвої фольги, що не сприяє наступному етапу обробки та виробництва. Коли Fe/Si>5, тверді частинки в заготовці алюмінієвої фольги (включаючи більші пластівці FeAl,) збільшується, і механічні властивості заготовки з алюмінієвої фольги знижуються. У міру збільшення вмісту Fe, складність обробки заготовки поступово зростає, і ефективність виробництва алюмінію буде продовжувати знижуватися. Отже, при використанні 1235 сплав для виробництва заготовок з алюмінієвої фольги, вміст елементів Fe та Si та співвідношення Fe/Si можуть визначити вміст другої фазової структури сполуки в заготовці з алюмінієвої фольги, що безпосередньо впливає на якість подвійної нульової алюмінієвої фольги. Є також сліди Cu, На, Б, тощо. у 1235 алюмінієвий сплав. Хоча вміст цих легуючих елементів дуже низький, вони також впливатимуть на структуру та характеристики прокатки заготовки з алюмінієвої фольги. Отже, необхідно контролювати хімічний склад заготовки з алюмінієвої фольги.

Ми можемо вжити ефективних заходів фільтрації та очищення, щоб зменшити кількість включень (A1.0), газ (H), і грубі металеві сполуки в заготовці. В той же час, шляхом додавання рафінерів зерна, зерниста структура алюмінієвих заготовок може бути зменшена, відстань між зернами можна зменшити, тим самим покращуючи механічні властивості та властивості обробки заготовок з алюмінієвої фольги та зменшуючи утворення точкових отворів у алюмінієвій фользі. В даний час, існує два основних типи заготовок для вітчизняних підприємств для виробництва двонульової алюмінієвої фольги: перший полягає в тому, щоб безпосередньо згортати гарячу алюмінієву рідину в литих рулонах, а потім отримати заготовки з алюмінієвої фольги після холодної прокатки та відпалу. Зазвичай використовуються рулони литого прокату діаметром 7 мм. Другий — використання напівбезперервного лиття для отримання алюмінієвих зливків, спочатку відфрезеруйте поверхню, а потім гаряче прокатіть заготовки, і, нарешті, холодно розкачайте їх у заготовки з алюмінієвої фольги. Методом гарячої прокатки можна отримати заготовки з рівномірною організацією та меншою кількістю дефектів, що сприяє подальшій прокатній обробці алюмінієвої фольги. Перевага ливарно-прокатного методу полягає в тому, що він може скоротити виробничий процес і зменшити розмір з’єднання, який підходить для згортання тоншої алюмінієвої фольги. Велика кількість практик виробництва алюмінієвої фольги довела, що литі катані заготовки особливо придатні для прокатки виробів з подвійної нульової алюмінієвої фольги товщиною 0.0065 мм, але вимоги до якості поверхні високі. Прокат двонульової алюмінієвої фольги товщиною менше 0.006 мм все ще в основному виробляється шляхом гарячої прокатки.

3.2 Виберіть правильний процес виробництва прокату

Чим тонша алюмінієва фольга, тим менше отворів має, тим краща якість, і чим вищий коефіцієнт обробки. Це відображення технічного рівня країни чи підприємства. В даний час, лише кілька країн світу, таких як Китай, США, і Німеччина, використовувати для виробництва технологію гарячої прокатки 0.0045 мм алюмінієвої фольги, і більшість компаній з виробництва алюмінієвої фольги в моїй країні можуть лише виробляти 0.005 мм і вище товстої алюмінієвої фольги. В останні роки, Певна компанія в моїй країні використовувала вітчизняні заготовки з алюмінієвої фольги для прокату та виробництва високоякісної алюмінієвої фольги з подвійним нулем нижче 0.0045 мм, зниження собівартості продукції.

Якість заготовок з алюмінієвої фольги є ключем до виробництва високоякісної алюмінієвої фольги з подвійним нулем, зменшення кількості точкових отворів алюмінієвої фольги, підвищення виходу та якості готової продукції. Однак, існує багато факторів, які впливають на якість алюмінієвої фольги з подвійним нулем, і вибір технології обробки також є дуже важливим фактором впливу. В даний час, технологія обробки алюмінієвої фольги з подвійним нулем в основному зосереджена на ланках процесу, таких як контроль складу алюмінієвого сплаву, дегазація розплаву алюмінію і видалення шлаку, очищення та фільтрація зерна. Конкретно, в основному для контролю вмісту Fe та Si та співвідношення Fe/Si; контролювати швидкість лиття і температуру прокатки; вибрати відповідний очищувач зерна; вибрати відповідне фільтруюче обладнання, тощо. Ці процеси дуже важливі для виробництва високоякісної двонульової алюмінієвої фольги, що може гарантувати, що рулонна алюмінієва фольга має хорошу продуктивність і стабільність.

Вимоги до технології виробництва алюмінієвої фольги з подвійним нулем високі, а технологія обробки складна. Процес прокатки алюмінієвої фольги з подвійним нулем показано на малюнку 1. Як видно з рис 1, у всьому виробничому процесі, кожна ланка, наприклад, груба прокатка, проміжна прокатка, фінішна вальцювання, теплова обробка, розрізання, і упаковка повинна суворо контролюватися.

1235 алюмінієва фольга

3.3 Виберіть відповідне масло для прокатки

Процес виробництва алюмінієвої фольги полягає в багаторазовому прокатуванні заготовки з алюмінієвого сплаву для остаточного формування алюмінієвої фольги з подвійним нулем, яка відповідає вимогам. В процесі повторної прокатки, важливою процедурою є очищення заготовки, а масло для прокатки використовується для очищення заготовки. Масло для прокатки утворює мастильну плівку між алюмінієвою фольгою та роликом, що зменшує коефіцієнт тертя алюмінієвої фольги, збільшує силу кочення, і безпосередньо збільшує коефіцієнт виходу алюмінієвої фольги з подвійним нулем.

Прокатне масло є одним із трьох основних елементів виробництва двонульової алюмінієвої фольги. Це в'язка рідина з певною в'язкістю. У процесі прокатки, прокатне масло міцно адсорбується на поверхні алюмінієвої фольги у вигляді шару масляної плівки, який відіграє роль у змащуванні валика та поглинанні пилу. Якщо сама прокатна олія має поганий фільтруючий ефект і є домішки, збільшиться коефіцієнт тертя, і надто багато точкових отворів буде створено на поверхні алюмінієвої фольги під час фінішного процесу прокатки. Розумно регулюючи співвідношення прокатного масла, контроль температури прокатного масла, посилення фільтраційних заходів, і своєчасна заміна фільтрувальної тканини, рівень прокатки алюмінієвої фольги можна покращити, а коефіцієнт виходу алюмінієвої фольги з подвійним нулем можна покращити.

3.4 Оптимізація процесу термічної обробки

У процесі виробництва подвійний нуль алюмінієвої фольги, термічна обробка дуже важлива. Термічна обробка заготовок з алюмінієвої фольги включає три етапи: опалення, теплозбереження та охолодження. Через гомогенізаційний відпал, проміжний відпал і відпал готового продукту, можна відновити пластичність заготовок з алюмінієвої фольги та усунути внутрішні напруги. Різні процеси термічної обробки мають різні функції. У процесі прокатки алюмінію, процес термічної обробки повинен бути ретельно підібраний і оптимізований.

У надтонкої подвійної нульової алюмінієвої фольги заготовки виготовляються безперервним литтям і прокаткою, різноманітні нерівноважні фази з’являться всередині заготовок. Сума не велика, але це має великий вплив на механічні властивості та властивості обробки заготовок. Гомогенізаційний відпал заготовок з алюмінієвої фольги при 470 ~ 600 ℃ і час збереження тепла 6 ~ 12 годин може покращити продуктивність обробки алюмінієвої фольги, підвищити дифузійну здатність, зменшити накопичення енергії деформації, і зменшити щільність дислокації. Відпал також може сприяти виділенню шкідливих елементів Si і Fe в алюмінієвих сплавах.

Після належної гомогенізації відпал, розмір зерна та друга фаза заготовок з алюмінієвої фольги стають меншими, а розподіл стає рівномірним, який придатний для наступної операції прокатки. У процесі гомогенізації відпал, вибір відповідної швидкості нагріву, температура нагріву, і час витримки може зробити структуру алюмінієвої заготовки більш однорідною, другий розмір фази менший, а алюмінієва фольга з подвійним нулем, отримана в кінці, має невелику середню кількість точкових отворів і високий коефіцієнт придатності.

Проміжний відпал — це процес часткового рекристалізаційного відпалу, який використовується для покращення характеристик подвійних нульових заготовок з алюмінієвої фольги після деформації холодної прокатки.. Після цього лита заготовка проходить кілька процесів холодної прокатки, внутрішня металева решітка деформується і зерна стають довшими, що серйозно впливає на прокатку заготовки. У процесі проміжного відпалу, оскільки температура відпалу підвищується, а час подовжується, розмір зерна заготовки алюмінієвої фольги поступово збільшується, а друга фаза поступово стає дрібнішою. Проміжна температура відпалу становить 320 ~ 400 ℃, і час витримки 4 ~ 12 год.

Останній відпал після розкачування алюмінієвої фольги до кінцевої товщини називається відпалом готового продукту. Температура відпалу готового продукту становить 180 ~ 260 ℃, і час витримки 4~18 год. Згорнуті рулони слід розділити та відпалити якомога швидше, а температура відпалу готового продукту не повинна бути занадто високою, таким чином, щоб видалити рухливе масло, що залишилося на поверхні алюмінієвої фольги, і забезпечити механічні властивості алюмінієвої фольги. Більшість вітчизняних компаній часто використовують два процеси відпалу: низькотемпературне знежирення з наступним нагрівальним відпалом і тривалий відпал при постійній температурі для досягнення ефекту знежирення та поліпшення механічних властивостей.

3.5 Контролюйте виробниче середовище та відносну вологість

Вологість також впливає на кількість отворів під час обробки надтонкої алюмінієвої фольги. Чим вище відносна вологість, тим більше отворів в алюмінієвій фользі. Це також призведе до розриву алюмінієвої фольги з подвійним нулем і збільшення кількості брухту. Беручи 1235 наприклад алюмінієвий сплав, коли температура постійна, тим вище відносна вологість під час прокатки, тим більше парціальний тиск водню, тим вище вміст водню у вихідному матеріалі, тим більша ймовірність утворення пор всередині заготовки, і кількість точкових отворів в двонульовому алюмінії збільшується. У фактичному виробництві, виявлено, що коли вміст водню в алюмінієвому зворотному матеріалі вище ніж 0.12 мл/100 гАІ, коефіцієнт виходу алюмінієвої фольги з подвійним нулем буде низьким. Збільшується кількість точкових отворів. Більше, при однакових умовах виробництва, врожайність і якість подвійної нульової алюмінієвої фольги, виготовленої в сухий осінній період, як правило, кращі, ніж у дощового літнього сезону. Відповідну вологість для нормального виробництва алюмінієвої фольги з подвійним нулем найкраще контролювати нижче 55%.

Товщина алюмінієвої фольги з подвійним нулем, яка зараз виробляється, в основному становить близько 0.006 мм, тоді як середній діаметр пилу в повітрі в основному між 0.0001 і 0.01 мм, а розмір зважених часток PM10 у повітрі становить 0.01 мм. Будь-які частинки розміром більше ніж 0.006 мм спричинить отвори в алюмінієвій фользі. Отже, необхідно звернути увагу на екологічну санітарію виробничого цеху, звернути увагу на зменшення пилу в майстерні, і уникайте потрапляння частинок пилу з навколишнього середовища на ролики та заготовки. Можна вжити відповідних заходів для видалення пилу, таких як встановлення пилозахисних дахів або використання фенів. Якщо дозволяють умови, робоче приміщення без пилу може бути налаштоване для виробництва алюмінієвої фольги з подвійним нулем, щоб забезпечити якість алюмінієвої фольги. В той же час, також необхідно уникати втрат, пов'язаних з рухом, таких як стирання та подряпини під час транспортування та штабелювання.

Висновок

Виробництво подвійної алюмінієвої фольги включає кілька процесів, таких як плавлення, груба прокатка, проміжна прокатка, фінішна вальцювання, гаряча прокатка, Холодне кочення, відпал, прибирання, і різання. Для покращення якості виробів з подвійного нуля з алюмінієвої фольги, необхідно суворо контролювати кожну виробничу ланку. Слід використовувати не тільки високоякісні заготовки з алюмінієвої фольги, технологія обробки алюмінію повинна бути вдосконалена, і слід вибрати відповідне обладнання для лиття та прокатки, але також процес повинен бути оптимізований у поєднанні з проблемами, які виникають у реальному виробництві підприємства, таким чином, щоб значно підвищити коефіцієнт виходу та якість виробництва виробів з алюмінієвої фольги з подвійним нулем.