Izejvielas
Alumīnijā ir daži no maksimāli daudzajiem elementiem: pēc skābekļa un silīcija tā ir visplašākā detaļa, kas noteikta zemes grīdā, veidojot vairāk nekā astoņus procentus no garozas līdz desmit jūdžu intensitātei un parādās gandrīz katrā parastajā klintī.
Tomēr alumīnijs nav sastopams tīrā tērauda formā, bet gan kā hidratēts alumīnija oksīds (ūdens un alumīnija oksīda maisījums) apvienojumā ar silīcija dioksīdu, dzelzs oksīdu un titāna oksīdu.Pilna izmēra alumīnija rūda ir boksīts, kas nosaukts pēc Francijas pilsētas Les Baux, kurā tā 1821. gadā tika pārveidota par noteiktu. Boksīts satur dzelzi un hidratētu alumīnija oksīdu, un pēdējais ir tā lielākais audums.
Pašlaik boksīts ir pietiekami daudz, lai alumīnija ražošanai tiktu iegūtas labākās nogulsnes ar alumīnija oksīda saturu četrdesmit pieci procenti vai vairāk.Koncentrētas atradnes tiek atklātas katrā ziemeļu un dienvidu puslodē, un lielākā daļa no Amerikas Savienotajās Valstīs izmantotās rūdas nāk no Rietumindijas, Ziemeļamerikas un Austrālijas.
Tā kā boksīts atrodas tik tuvu zemes virsmai, ieguves metodes ir fantastiski vienkāršas.Sprāgstvielas tiek izmantotas, lai atvērtu lielas bedres boksīta gultnēs, pēc kurām tiek notīrīti netīrumu un akmeņu virsotnes slāņi.Atklātā rūda pēc tam tiek noņemta ar frontāliem iekrāvējiem, sakrauta furgonos vai dzelzceļa vagonos un transportēta uz pārstrādes rūpnīcu.Boksīts ir smags (parasti vienu tonnu alumīnija var saražot no 4 līdz 6 tonnām rūdas), tāpēc, lai samazinātu tā transportēšanas vērtību, šie ziedi regulāri tiek novietoti pēc iespējas tuvāk boksīta raktuvēm.
Ražošanas process
Dabiskā alumīnija iegūšana no boksīta ietver procedūras.Pirmkārt, rūda tiek attīrīta, lai atbrīvotos no piemaisījumiem, piemēram, dzelzs oksīda, silīcija dioksīda, titāna oksīda un ūdens.Pēc tam iegūtais alumīnija oksīds tiek kausēts, lai piegādātu dabisko alumīniju.Pēc tam alumīniju velmē, lai nodrošinātu foliju.
Rafinēšana — Bayer process
1. Bayer tehnika, ko izmanto boksīta attīrīšanai, ietver 4 posmus: gremošanu, racionalizāciju, nogulsnēšanu un kalcinēšanu.Fermentācijas laikā boksīts tiek uzklāts uz grīdas un sajaukts ar nātrija hidroksīdu agrāk, nekā tiek iesūknēts milzīgās, zem spiediena tvertnēs.Šajās tvertnēs, ko dēvē par bioreaktoriem, nātrija hidroksīda, siltuma un spiediena kombinācija sadala rūdu tieši piesātinātā nātrija alumināta un nešķīstošo piesārņotāju atbildē, kas nogulsnējas apakšā.
2. Nākamā tehnikas fāze, racionalizācija, ietver šķīduma un piesārņotāju nosūtīšanu caur tvertnēm un presēm.Šīs pakāpes laikā auduma filtri aiztur piesārņotājus, kurus pēc tam var iznīcināt.Pēc atkārtotas filtrēšanas gala šķīdums tiek transportēts uz dzesēšanas torni.
3. Nākamajā līmenī, nokrišņi, alumīnija oksīda šķīdums iedarbojas uz masīvu tvertni, kurā Deville tehnikas adaptācijā šķidrums tiek iesēts ar hidratēta alumīnija kristāliem, lai veicinātu alumīnija gružu veidošanos.Kad sēklu kristāli šķīdumā ievilina citus kristālus, sāk veidoties masīvas alumīnija hidrāta gabali.Tos vispirms izfiltrē un pēc tam noskalo.
4. Kalcinēšana, pēdējais solis Bayer pilnveidošanas sistēmā, ietver alumīnija hidrāta pakļaušanu pārmērīgai temperatūrai.Šis ārkārtējais siltums dehidrē audumu, atstājot izcila balta pulvera atlikumu: alumīnija oksīdu.
Kausēšana
1. Kausēšana, kas atdala alumīnija-skābekļa savienojumu (alumīnija oksīdu), kas iegūts ar Bayer metodi, ir nākamais solis dabiskā tērauda alumīnija ekstrakcijā no boksīta.Lai gan pašlaik izmantotā sistēma ir iegūta no elektrolītiskās pieejas, ko tajā pašā laikā izgudroja Čārlzs Hols un Pols-Luiss-Tousens Heruls deviņpadsmitā gadsimta beigās, tā ir modernizēta.Pirmkārt, alumīnija oksīds tiek izšķīdināts kausēšanas mobilajā ierīcē, dziļā metāla miltrasā, kas izklāta ar oglekli un pilna ar uzkarsētu šķidruma vadītāju, kas īpaši sastāv no alumīnija savienojuma kriolīta.
2. Pēc tam caur kriolītu tiek izvadīts ar elektrisku piedziņu, izraisot garozas veidošanos virs alumīnija oksīda kausējuma virsotnes.Ja maisījumā periodiski iemaisa papildu alumīnija oksīdu, šī garoza tiek sadalīta un tikpat labi iemaisa.Alumīnija oksīdam šķīstot, tas elektrolītiski sadalās, veidojot tīra, kausēta alumīnija slāni uz kausēšanas šūnas zemākās daļas.Skābeklis saplūst ar oglekli, ko izmanto, lai izklātu šūnu, un izplūst oglekļa dioksīda formā.
3. Joprojām kausētais alumīnijs tiek izņemts no kausēšanas kamerām, pārnests tīģeļos un iztukšots krāsnīs.Šajā pakāpē var ieviest citus faktorus, lai alumīnija sakausējumus nodrošinātu ar pārtraukšanas produktam atbilstošām īpašībām, lai gan foliju parasti izgatavo no deviņdesmit deviņiem, 8 vai deviņdesmit deviņiem, 9 procentiem tīra alumīnija.Šķidrumu pēc tam ielej tiešās atspēriena liešanas ierīcēs, kur tas atdziest milzīgās plātnēs, ko dēvē par “lietņiem” vai “pārrullēšanas inventāru”.Pēc atkausēšanas — termiski apstrādāti, lai uzlabotu apstrādājamību — lietņi ir piemēroti velmēšanai folijā.
Alternatīvu pieeju alumīnija kausēšanai un liešanai sauc par "nepārtrauktu liešanu".Šī procedūra ietver ražošanas līniju, kas ietver kausēšanas krāsni, glabāšanas kamīnu, kas sastāv no izkausētā metāla, slēdžu sistēmu, liešanas bloku, kombinētu vienību, piemēram, saspiešanas ruļļus, bīdes un iemaņas, kā arī attīšanas un spoles vagonu.Abas metodes nodrošina biezuma uzskaiti, sākot no 0,1 simts divdesmit piecām līdz nullei, 250 collām (0,317 līdz 0,635 centimetriem) un daudzu platumu.Nepārtrauktās liešanas metodes ieguvums ir tāds, ka tai nav nepieciešama atkausēšanas darbība pirms folijas velmēšanas, tāpat kā kausēšanas un liešanas metode, jo atkausēšana tiek regulāri veikta visā liešanas sistēmā.
Ritošā folija
Pēc folijas uzskaites veikšanas ir jāsamazina tās biezums, lai izveidotu foliju.To veic velmētavā, kurā audums tiek pārspēts vairākos gadījumos, izmantojot metāla ruļļus, ko sauc par darba ruļļiem.Alumīnija loksnēm (vai audumiem) izejot cauri ruļļiem, tās tiek izspiestas plānākas un izspiestas cauri telpai starp ruļļiem.Darba ruļļi ir savienoti pārī ar smagākiem ruļļiem, kas pazīstami kā rezerves ruļļi, kas rada stresu, lai palīdzētu saglabāt gleznu ruļļu stabilitāti.Tas ļauj saglabāt izstrādājuma izmērus pielaides robežās.Gleznas un rezerves ruļļi griežas saskaņā ar pretējiem norādījumiem.Lai atvieglotu velmēšanas tehniku, tiek pievienotas smērvielas.Šīs velmēšanas sistēmas laikā alumīnijs laiku pa laikam ir jāatlaidina (apstrādāts ar karstumu), lai saglabātu tā apstrādājamību.
Folijas atlaide tiek kontrolēta, regulējot ruļļu apgriezienus un velmēšanas smērvielu viskozitāti (slīdēšanas izturību), daudzumu un temperatūru.Ruļļa sprauga nosaka gan folijas biezumu, gan ilgumu, kas iziet no dzirnavām.Šo atstarpi var regulēt, paceļot vai nolaižot augstāko gleznu rulli.Rolling nodrošina divus dabiskus pārklājumus pie folijas: dzīvīgu un matētu.Spilgtais gals veidojas, folijai saskaroties ar gleznu ruļļu virsmām.Lai izgatavotu matētu galu, divas loksnes ir jāsapako kopā un jārullē vienlaicīgi;Kamēr tas tiek sasniegts, malas, kas pieskaras katrai citai, kļūst ar matētu apdari.Lai nodrošinātu pozitīvus modeļus, var izmantot citas mehāniskās apdares metodes, ko parasti ražo pārveidošanas operāciju laikā.
Kad folijas loksnes iziet cauri veltņiem, tās tiek apgrieztas un sagrieztas ar apaļiem vai skuvekļiem līdzīgiem nažiem, kas uzstādīti velmētavā.Apgriešana attiecas uz folijas malām, pat ja sagriešana nozīmē folijas sagriešanu vairākās loksnēs.Šīs darbības tiek izmantotas, lai piegādātu slaidus ruļļus, apgrieztu pārklāta vai laminēta inventāra malas un nodrošinātu kvadrātveida porcijas.Lai nodrošinātu drošas izgatavošanas un maiņas operācijas, sloksnes, kas ir salauztas visā velmēšanas laikā, ir jāsavieno atpakaļ vai jāsavieno.Izplatītākie savienojuma veidi, lai kļūtu par vienkāršas folijas un/vai subsidētās folijas sloksnēm, sastāv no ultraskaņas, termiskās blīvēšanas lentes, sprieguma blīvēšanas lentes un elektriski metinātas.Ultraskaņas savienojumā tiek izmantota stabila stāvokļa metinājuma šuve, kas izgatavota ar ultraskaņas devēju, kas pārklājas metāliskā elementā.
Apdares pieejas
Daudziem iepakojumiem folija tiek izmantota IV / kombinācijā ar dažādām vielām.To var pārklāt ar visdažādākajām vielām, tostarp polimēriem un sveķiem, dekoratīvām, aizsardzības vai siltumizolācijas funkcijām.To var laminēt uz papīra, kartona un plastmasas filmām.To var arī sagriezt, veidot jebkurā formā, drukāt, reljefs, sagriezt sloksnēs, loksnēs, iegravēt un anodēt.Kad folija ir pēdējā, tā tiek attiecīgi iepakota un nosūtīta klientam.
Kvalitātes kontrole
Papildus tādu parametru kā temperatūras un laika kontrolei, gatavajam folijas izstrādājumam ir jāatbilst pozitīvām vajadzībām.Piemēram, ir konstatēts, ka viena veida mainīšanas un atmešanas procedūrām ir nepieciešami dažādi folijas grīdas sausuma diapazoni, lai nodrošinātu vislabāko veiktspēju.Lai noteiktu sausumu, tiek izmantota mitrināmības pārbaude.Šajā pārbaudē uz folijas virsmas vienmērīgā kustībā izlej izcilus etilspirta šķīdumus destilētā ūdenī, pa 10 procentiem ar daudzuma palīdzību.Ja neveidojas pilieni, mitrināmība ir 0. Paņēmiens tiek uzturēts līdz tiek noteikts, cik minimālais spirta šķīduma procents absolūti samitrina folijas grīdu.
Citas kritiskās īpašības ir biezums un stiepes izturība.Standarta pārbaudes metodes tika uzlabotas ar Amerikas Testēšanas un materiālu biedrības (ASTM) palīdzību.Biezumu nosaka, nosverot paraugu un izmērot tā vietu, pēc tam, sadalot svaru caur izgatavoto vietu, nosaka sakausējuma blīvumu.Spriegojuma pārbaude no folijas ir rūpīgi jākontrolē, jo paskatieties uz to, ka sekas var būt cietas malas un nelieli defekti, kā arī citi mainīgie.Raksts tiek novietots satvērienā un tiek pielikts stiepes vai vilkšanas spiediens, līdz notiek raksta lūzums.Tiek mērīts spiediens vai elektrība, kas nepieciešama, lai izjauktu modeli.
Izlikšanas laiks: 08.03.2022