Алюминиевая фольга это что
Алюминиевая фольга: из чего и как делают
Толщина алюминиевой фольги
Алюминиевая фольга – это один из видов плоского алюминиевого проката. Толщина алюминиевой фольги составляет от 5 до 150 микрометров (от 0,005 до 0,15 миллиметров). Плоский алюминиевый прокат толщиной свыше 0,15 мм – это уже ленты, листы и плиты.
Как делают алюминиевую фольгу
Алюминиевую фольгу делают в четыре основных этапа:
Горячая прокатка алюминиевой полосы из слябов
Обычная технология производства плоского алюминиевого проката – листов, полос и фольги – начинается с отливки расплавленного алюминия в большие алюминиевые прямоугольные слитки в форме трапеции – алюминиевые слябы – весом от 10 до 25 тонн и длиной до 10 м. Это происходит в специальных вертикальных литейных машинах полунепрерывного действия.
Слябы подвергают предварительному отжигу при температуре 350-450 ºС и затем подвергают горячей прокатке на ленты в прокатных станах – одноклетевых или тандемных – на полосы толщину от 6 до 2,5 мм и сматывают в рулоны при температуре около 300 ºС (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема технологии производства алюминиевой ленты из слябов
Непрерывная разливка и прокатка алюминиевой ленты
Более экономичным по затратам энергии является технология прямой непрерывной разливки расплавленного алюминия в ленту толщиной от 12 до 20 мм и непрерывной горячей прокатке на тандемном прокатном стане. Однако применение этого процесса ограничено небольшим количеством алюминиевых сплавов, которые не подвержены сегрегации легирующих элементов при быстром охлаждении, которое возникает при непрерывной разливке. К таким сплавам в первую очередь относятся все марки нелегированного алюминия.
Третьим – самым экономичным – способом является разливка ленты толщиной полосы на выходе от 6 до 3 мм прямо из алюминиевого расплава между двумя валками двухвалковых литейных агрегатов (рисунок 2). Недостаток этого способа – довольно малая производительность.
Рисунок 2 – Двухвалковый литейный агрегат
для производства алюминиевой полосы.
Этот метод литья также годится только для чистого алюминия или алюминиевых сплавов с низким содержанием легирующих элементов.
Все три этих способа производства горячекатаной алюминиевой полосы имеют свои преимущества и недостатки по отношению к качеству материала полос, производительности, расхода энергии и потребности в рабочей силе. Поэтому объемы инвестиций и расходы на обслуживание оборудования являются ключевыми факторами при выборе оптимального решения для каждого конкретного производителя.
Холодная прокатка алюминиевой ленты
После окончания этапа горячей прокатки начинается этап холодной прокатки ленты.
Процесс холодной прокатки алюминиевых лент может выполняться на различных типах прокатных станов. Для малых рулонов весом до 5 тонн часто применяют одноклетевые реверсивные прокатные станы (рисунок 3).
Рисунок 3 – Реверсивный стан для прокатки алюминиевой ленты
Для работы с рулонами весом от 10 до 15 тонн обычно применяют нереверсивные одиночные прокатные клети (рисунок 4).
Рисунок 4 – Нереверсивный стан для прокатки алюминиевой ленты
Для больших рулонов – свыше 25 тонн – и при больших объемах производства применяют многоклетевые тандемные прокатные станы (рисунок 5).
Рисунок 5 – Тандемный стан для прокатки алюминиевой ленты
Хотя прокатка полос на этом этапе и называется «холодной», в ходе каждого прохода лента нагревается примерно до 100 ºС. Поэтому требуется подавать на ролики большое количество охлаждающей водо-масляной эмульсии, чтобы поддерживать термическое равновесие процесса. После каждых трех или четырех проходов рулоны охлаждают до комнатной температуры в течение нескольких часов.
Деформационное упрочнение материала
В ходе каждого прохода через прокатный стан материал алюминиевой ленты подвергается значительной пластической деформации и поэтому получает деформационное упрочнение – наклеп, который также называют нагартовкой. В технологический процесс холодной прокатки включают один или два отжига для рекристаллизации зеренной структуры материала ленты. Степень влияния холодной прокатки на зеренную структуры материала зависит от химического состава применяемой марки алюминия или алюминиевого сплава.
Прокатка тонкой алюминиевой ленты
Заключительной прокатной операцией почти для всех видов плоского алюминиевого проката является обработка на нереверсивных одноклетевых прокатных станах. На этом этапе получают тонкую ленту, которая идет не только на дальнейшее изготовление фольги, но и, в частности, на изготовление алюминиевых банок для напитков, в том числе, алюминиевых пивных банок. Эта тонкая лентв требует жестких допусков по толщине и плоскостности. Кроме пивных банок из тонкой алюминиевой ленты изготавливают также литографические пластины, которые, требуют повышенного качества ее поверхности.
Прокатка алюминиевой фольги
Технологии прокатки алюминиевой фольги требует особой точности выставления зазоров между валками и параметров натяжения фольги. Все прокатные станы для производства фольги снабжены специальными приспособлениями, чтобы обеспечивать жесткие требования по ее качеству.
Резка и перемотка алюминиевой фольги
Последний этап производства фольги – резка широких и больших рулонов фольги с перемоткой их в рулоны различных размеров и объемов – таких, которые нужны промышленным переработчикам или конечным потребителям.
Из чего делают алюминиевую фольгу
Основными сплавами для производства алюминиевой фольги являются:
Похоже, единственным алюминиевым сплавом серии 7ххх, из которого изготавливают фольгу является сплав 7072. В этом сплаве номинальное содержание цинка составляет всего 1,0 % при содержании меди не более 0,10 %. Эту фольгу применяют для изготовления автомобильных радиаторов. Ребра из сплава 7072 устанавливаются на трубке, например, из сплава 3003, по которой проходит охлаждающая жидкость, и обеспечивают ей катодную защиту от коррозии.
Железо в алюминиевой фольге
Тонкая алюминиевая фольга (6 мкм) является самым легким «абсолютным барьером» для упаковки жидких продуктов, когда ее устанавливают на бумажной или пластиковой основе. В самом начале коммерческого применения фольги она была из чистого первичного алюминия Al 99,5 (1050), который поступал непосредственно с электролиза алюминия, а также из марки технического алюминия 1200 с несколько более высоким содержанием железа. Фольговые сплавы с высоким содержанием железа серии 8ххх были введены для повышения прочности фольги в готовых изделиях.
Традиционные фольговые алюминиевые «сплавы» – марки алюминия 1050 и 1200 содержат железо и кремний, которые являются для них основными примесями в количестве от 0,1 до 0,4 %. Эти марки технического алюминия имеют относительно низкий уровень прочностных свойств по сравнению с другими термически неупрочняемыми алюминиевыми сплавами, например, легированными магнием и марганцем. Только 0,05 % железа может раствориться в алюминии вблизи температуры плавления и намного меньше – в твердом растворе при комнатной температуре. Влияние железа основано на следующем [2]:
Рисунок 6 – Влияние содержания железа в отожженном техническом алюминии
на его прочностные свойства и относительное удлинение [2]
(фольга 50 мкм, отжиг в бухте при 350 ºС)
Рисунок 7 – Влияние содержания железа в отожженном техническом алюминии
на размер рекристаллизованного зерна [2]
При увеличении содержания железа происходит измельчение зерна, что объясняет благоприятное влияние железа на способность фольги к формовке. Высокое содержание железа в фольге несколько осложняет ее последующую переплавку – рециклинг. Повышенное содержание железа в алюминиевой фольге может быть причиной загрязнения железо другие алюминиевые сплавы, в которых его содержание ограничено.
Фольга алюминиевая и ее использование в промышленности
Процесс изготовления
Для преобразования слитка алюминия в готовую форму необходимо большое количество специализированного оборудования, задействуют прокатные прессы, мощные нагреватели, азотные прессы, станки для обрезки кромки и еще много всякой измерительной аппаратуры. На первом этапе производства большие слитки пропускают через прокатный стан, расстояние валов при этом постепенно уменьшается и толщина листа становится равной примерно 1 см, после чего сырье направляется на обжимной стан. Там охлажденные алюминиевые листы прокатываются еще несколько раз и достигают конечного результата толщины в 0,2 мм. В процессе производства сырье проходит прокатку, обжиг, обрезку, оно кашируется и лакируется.
Свойства
Данный вид металлоизделия обладает целым рядом преимуществ наряду с другими материалами. Фольга имеет антикоррозийные свойства, обладает высокой степенью тепло проводимости, не плавится и не теряет при этом форму, противостоит воздействию химических активных веществ. Имея толщину в 0, 009 мм она имеет возможность противостоять парам и газам, тем самым являясь непроницаемым материалом высокой степени. Тонкие листы фольги имеют повышенное сопротивление статическому электричеству, этот материал склонен легко приобретать заданную форму. Алюминиевая фольга экологически чистый материал, который, несмотря на свои «железные» свойства способен растворяться в окружающей среде. В процессе производства алюминиевые листы подвергаются горячему обжигу под воздействием высоких температур, за счет применения этой технологии изделие на выходе становится стерильным, что дает возможность использования его в пищевых целях. Благодаря этим великолепным показателям алюминиевая фольга на сегодняшний день является материалом применяющимся часто, широко и повсеместно.
Виды фольги
По своим видам и назначению алюминиевая фольга подразделяется в основном на три категории, это:
1) Холоднокатаная фольга по ГОСТ 745-2003, которую еще называют пищевой фольгой, применяется для упаковки пищевых продуктов и не только.
2) Алюминиевая фольга для технических целей по ГОСТ 618-73, в основном служит изоляционным материалом.
3) Фольга из алюминия по ГОСТ 25905-83 – для изготовления конденсаторов.
Алюминиевая фольга также бывает разной маркировки: ОН – отожженная стандартная, GOH – осветленная отожженная, Н 18 – холоднокатаная, Н 19 – холоднокатаная особой твердости, Н 24 – закаленная, GH 28 – твердая, глубокой вытяжки.
Дополнительно материал различается по типу поверхности, он может быть гладким, под отделку и с отделкой, односторонним с глянцевой и матовой поверхностью, или двухсторонним матовым.
Применение в промышленности
Человечество использует алюминиевую фольгу во многих сферах, а точнее, практически везде. В пищевой промышленности ее применяют для упаковывания продуктов, запекания блюд в духовке на кухне, из нее изготавливают термопакеты. В медицинской сфере фольга активно используется для герметичной упаковки лекарств, в том числе таблеток. В техническом плане алюминиевую фольгу используют для теплоизоляции, необходимой при строительстве бань, саун, утепления стен и балконов. Этот материал также служит основой для пароизоляции труб горячего и холодного водоснабжения. Используют фольгу при выполнении электротехнических работ, изготовлении деталей для кондиционеров и конденсаторов, с успехом применяют в полиграфии, мебельной и автомобильной промышленности.
Поставщик Нержавеющей стали и Цветного проката в России и СНГ
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _