Surowy materiał
Aluminium zalicza się do jednych z najbardziej obfitych pierwiastków: po tlenie i krzemie, jest to najliczniejszy szczegół określony wewnątrz ziemskiego dna, stanowiący ponad osiem procent skorupy o intensywności dziesięciu mil i występujący w prawie każdej pospolitej skale.
Jednak aluminium nie występuje w czystej, stalowej postaci, ale alternatywnie jako uwodniony tlenek glinu (mieszanina wody i tlenku glinu) połączony z krzemionką, tlenkiem żelaza i dwutlenkiem tytanu.Najbardziej pełnowymiarową rudą aluminium jest boksyt, nazwany na cześć francuskiego miasta Les Baux, w którym zmieniła się na określoną w 1821 roku. Boksyt zawiera żelazo i uwodniony tlenek glinu, przy czym ten ostatni stanowi jego największą składową.
Obecnie boksyt jest na tyle obfity, że najlepsze złoża o zawartości tlenku glinu wynoszące czterdzieści pięć procent lub więcej są wydobywane w celu wytworzenia aluminium.Skoncentrowane złoża odkryto na każdej półkuli północnej i południowej, przy czym najwięcej rudy wykorzystywanej w Stanach Zjednoczonych pochodzi z Indii Zachodnich, Ameryki Północnej i Australii.
Ponieważ boksyt występuje tak blisko powierzchni ziemi, metody wydobycia są fantastycznie łatwe.Materiały wybuchowe służą do otwierania dużych dołów w pokładach boksytu, po czym usuwane są szczytowe warstwy ziemi i skał.Odsłonięta ruda jest następnie usuwana za pomocą ładowarek czołowych, układana w stosy w furgonetkach lub wagonach kolejowych i transportowana do zakładu przetwórczego.Boksyt jest ciężki (zwykle na jedną tonę rudy można wyprodukować od 4 do 6 ton), więc aby zmniejszyć wartość jego transportu, kwiaty te regularnie umieszcza się jak najbliżej kopalni boksytu.
Proces produkcyjny
Wydobywanie naturalnego aluminium z boksytu wymaga procedur.Najpierw ruda jest rafinowana, aby pozbyć się zanieczyszczeń, takich jak tlenek żelaza, krzemionka, dwutlenek tytanu i woda.Następnie powstały tlenek glinu jest wytapiany, aby dostarczyć naturalne aluminium.Następnie aluminium jest zwijane w folię.
Rafinacja — proces Bayer
1. Technika Bayera stosowana do rafinacji boksytu składa się z 4 etapów: trawienia, racjonalizacji, wytrącania i kalcynacji.Na etapie fermentacji boksyt jest podłogowy i mieszany z wodorotlenkiem sodu, zanim zostanie przepompowany do ogromnych zbiorników ciśnieniowych.W tych zbiornikach, zwanych komorami fermentacyjnymi, połączenie wodorotlenku sodu, ciepła i ciśnienia rozbija rudę na nasyconą odpowiedź glinianu sodu i nierozpuszczalnych zanieczyszczeń, które osadzają się na dnie.
2. Kolejna faza techniki, racjonalizacja, polega na przesyłaniu roztworu i zanieczyszczeń przez stałe zbiorniki i prasy.Na tym etapie filtry tkaninowe wychwytują zanieczyszczenia, które można następnie usunąć.Po ponownym przefiltrowaniu ostateczny roztwór jest transportowany do wieży chłodniczej.
3. Na następnym poziomie, strącaniu, roztwór tlenku glinu działa w ogromny silos, w którym, w adaptacji techniki Deville'a, płyn jest zaszczepiany kryształami uwodnionego glinu, aby sprzyjać tworzeniu się resztek aluminium.Gdy kryształy zaszczepiające wabią inne kryształy w roztworze, zaczynają tworzyć się masywne grudki hydratu glinu.Są one najpierw odfiltrowywane, a następnie płukane.
4. Kalcynacja, ostatni krok w systemie rafinacji firmy Bayer, obejmuje wystawienie hydratu glinu na działanie nadmiernych temperatur.To ekstremalne ciepło odwadnia tkaninę, pozostawiając resztki doskonałego białego proszku: tlenku glinu.
Wytapianie
1. Wytapianie, które oddziela związek glinowo-tlenowy (tlenek glinu) wytworzony metodą Bayera, jest kolejnym etapem ekstrakcji naturalnego, stalowego aluminium z boksytu.Chociaż obecnie używany system wywodzi się z podejścia elektrolitycznego wynalezionego współcześnie przez Charlesa Halla i Paula-Louis-Toussaint Héroult pod koniec XIX wieku, został zmodernizowany.Po pierwsze, tlenek glinu jest rozpuszczany w mobilnym urządzeniu do wytapiania, głębokiej pleśni metalowej wyłożonej węglem i wypełnionej podgrzanym, płynnym przewodnikiem, który składa się w szczególności z kriolitu złożonego z aluminium.
2. Następnie przez kriolit przechodzi współczesny zasilany elektrycznie, powodując tworzenie się skorupy nad szczytem stopionego tlenku glinu.Gdy do mieszaniny okresowo dodawany jest dodatkowy tlenek glinu, ta skorupa jest łamana i mieszana równie ładnie.Gdy tlenek glinu rozpuszcza się, rozkłada się elektrolitycznie, tworząc warstwę czystego, stopionego aluminium na najniższym z topiących się ogniw.Tlen łączy się z węglem użytym do wyściełania komórki i ucieka w postaci dwutlenku węgla.
3. Nadal w stopionym kształcie oczyszczone aluminium jest pobierane z komór wytapiających, przenoszone do tygli i opróżniane do pieców.Na tym poziomie można wprowadzić inne czynniki, aby zapewnić stopom aluminium właściwości odpowiednie dla produktu zaprzestającego produkcji, chociaż folia jest zwykle wytwarzana z dziewięćdziesięciu dziewięciu,8 lub dziewięćdziesięciu dziewięciu,9 procent czystego aluminium.Płyn jest następnie wlewany do gadżetów do odlewania bezpośredniego, gdzie schładza się w ogromne płyty zwane „wlewkami” lub „inwentarzem ponownego wyrzucenia”.Po wyżarzaniu – obróbce cieplnej w celu zwiększenia urabialności – wlewki nadają się do walcowania w folię.
Alternatywnym podejściem do topienia i odlewania aluminium jest „odlewanie non-stop”.Procedura ta obejmuje linię produkcyjną, która obejmuje piec do topienia, kominek do przechowywania stopionego metalu, system zwrotnic, zespół odlewniczy, zespół kombinowany, taki jak rolki dociskowe, nożyce i uzdy, oraz wózek do przewijania i zwijania.Obie metody pozwalają uzyskać zapasy o grubościach od 0,317 do 0,635 centymetra (0,125 do 0,250 cala) io wielu szerokościach.Zaletą metody ciągłego odlewania jest to, że nie wymaga ona etapu wyżarzania przed walcowaniem folii, jak ma to miejsce w przypadku topienia i odlewania, ponieważ wyżarzanie jest rutynowo przeprowadzane w całym systemie odlewniczym.
Folia rolowana
Po wykonaniu inwentaryzacji folii należy zmniejszyć jej grubość, aby powstała folia.Odbywa się to w walcowni, w której tkanina jest wielokrotnie przewyższana przez metalowe rolki zwane rolkami roboczymi.Gdy arkusze (lub wstęgi) aluminium przechodzą przez rolki, są ściskane cieńsze i wytłaczane przez przestrzeń między rolkami.Rolki robocze są połączone z cięższymi rolkami znanymi jako rolki zapasowe, które wywierają nacisk, aby pomóc utrzymać stabilność rolek obrazu.Pozwala to na zachowanie wymiarów produktu w granicach tolerancji.Obrazy i rolki zapasowe obracają się według przeciwnych instrukcji.Smary są dodawane w celu ułatwienia techniki walcowania.Podczas tego systemu walcowania aluminium od czasu do czasu musi być wyżarzane (obrobione cieplnie), aby zachować jego urabialność.
Dyskont folii jest kontrolowany za pomocą regulacji prędkości obrotowej rolek oraz lepkości (oporności na poślizg), ilości i temperatury smarów walcowniczych.Szczelina walcowania określa zarówno grubość, jak i czas, przez jaki folia opuszcza młyn.Szczelinę tę można regulować za pomocą podnoszenia lub opuszczania wyższej rolki obrazów.Rolowanie daje na folii dwa naturalne wykończenia, żywe i matowe.Żywy koniec powstaje, gdy folia styka się z powierzchniami rolek obrazu.Aby wyprodukować matowy koniec, dwa arkusze muszą być spakowane razem i jednocześnie zwinięte;podczas gdy zostaje to osiągnięte, krawędzie, które stykają się ze sobą, uzyskują matowe wykończenie.W celu uzyskania wzorów pozytywowych można zastosować inne mechaniczne techniki wykańczania, zwykle wytwarzane podczas operacji przetwarzania.
Gdy arkusze folii przechodzą przez rolki, są przycinane i cięte za pomocą okrągłych lub podobnych do brzytwy noży zainstalowanych w walcarce.Przycinanie odnosi się do brzegów folii, chociaż rozcinanie polega na cięciu folii na kilka arkuszy.Te kroki służą do dostarczania cienkich taśm w kręgach, do przycinania krawędzi powlekanych lub laminowanych zapasów oraz do zapewniania części o przekroju kwadratowym.Na pewno operacje wytwarzania i zmiany, wstęgi, które zostały zerwane podczas walcowania, muszą zostać ponownie połączone lub splecione.Typowe typy spawów, które wchodzą w skład wstęgi prostej folii i/lub folii dotowanej, składają się z taśmy ultradźwiękowej, taśmy termozgrzewalnej, taśmy zgrzewanej naprężeniem i zgrzewanej elektrycznie.Spaw ultradźwiękowy wykorzystuje spoinę w stanie stabilnym — wykonaną za pomocą przetwornika ultradźwiękowego — w zachodzącym na siebie metalu.
Podejścia wykończeniowe
W wielu opakowaniach folię stosuje się w IV/w połączeniu z różnymi substancjami.Można go pokryć szeroką gamą substancji, w tym polimerami i żywicami, o funkcjach dekoracyjnych, obronnych lub ocieplających.Może być laminowana na papierach, tekturach i filmach z tworzyw sztucznych.Można go również ciąć, formować w dowolne formy, drukować, wytłaczać, ciąć na paski, arkuszować, trawić i anodować.Gdy folia znajduje się w swoim ostatnim kraju, jest odpowiednio pakowana i wysyłana do klienta.
Kontrola jakości
Oprócz kontroli w metodzie takich parametrów jak temperatura i czas, gotowy produkt foliowy musi spełniać pozytywne wymagania.Na przykład okazało się, że jedyne w swoim rodzaju procedury zmiany i rzucenia palenia wymagają różnych zakresów suchości na foliowej podłodze, aby uzyskać najlepszą wydajność.Przyjrzyj się zwilżalności, aby określić suchość.W tym teście wyjątkowe roztwory alkoholu etylowego w wodzie destylowanej, w dziesięcioprocentowych przyrostach z pomocą ilości, wylewa się równomiernym ruchem na powierzchnię folii.Jeśli nie tworzą się krople, zwilżalność wynosi 0. Technika jest utrzymywana do momentu ustalenia, jaki minimalny procent roztworu alkoholu całkowicie zwilży podłogę foliową.
Inne krytyczne właściwości to grubość i wytrzymałość na rozciąganie.Standardowe metody sprawdzania zostały rozwinięte z pomocą Amerykańskiego Towarzystwa Badań i Materiałów (ASTM).Grubość określa się poprzez ważenie próbki i pomiar jej miejsca, po czym podzielenie masy przez wykonane miejsce daje gęstość stopu.Sprawdzanie naprężenia folii musi być dokładnie kontrolowane, ponieważ przyjrzyj się konsekwencjom twardych krawędzi i obecności małych defektów, a także innych zmiennych.Wzór jest umieszczany w uchwycie i wywierany jest nacisk rozciągający lub ciągnący, aż nastąpi pęknięcie wzoru.Mierzy się ciśnienie lub energię elektryczną wymaganą do przerwania wzoru.
Czas wysłania: mar-08-2022