Suroviny
Hliník obsahuje niektoré z maximálne hojných prvkov: po kyslíku a kremíku je to najrozsiahlejší detail určený vo vnútri zemského dna, ktorý tvorí viac ako osem percent kôry s intenzitou desať míľ a objavuje sa takmer v každej bežnej hornine.
Hliník sa však nevyskytuje vo svojej čistej oceľovej forme, ale alternatívne ako hydratovaný oxid hlinitý (zmes vody a oxidu hlinitého) kombinovaný s oxidom kremičitým, oxidom železa a titánom.Najhrubšia hliníková ruda je bauxit, pomenovaný podľa francúzskeho mesta Les Baux, v ktorom sa zmenil na určené v roku 1821. Bauxit nesie železo a hydratovaný oxid hlinitý, pričom posledne menovaný predstavuje jeho najväčšiu základnú látku.
V súčasnosti je bauxit dosť bohatý na to, aby sa na výrobu hliníka ťažili najlepšie ložiská s obsahom oxidu hlinitého štyridsaťpäť percent alebo viac.Koncentrované ložiská sa nachádzajú na každej severnej a južnej pologuli, pričom maximum rudy používanej v Spojených štátoch pochádza zo Západnej Indie, Severnej Ameriky a Austrálie.
Keďže bauxit sa vyskytuje tak blízko zemského povrchu, metódy ťažby sú fantasticky jednoduché.Výbušniny sa používajú na otvorenie veľkých jám v bauxitových lôžkach, po ktorých sa odstránia vrchné vrstvy špiny a kameňa.Odkrytá ruda sa potom odstráni čelnými nakladačmi, naukladá sa do dodávok alebo železničných vagónov a prepraví sa do spracovateľského závodu.Bauxit je ťažký (bežne sa dá z jednej tony hliníka vyrobiť 4 až 6 ton rudy), preto sa tieto kvety pravidelne umiestňujú čo najbližšie k baniam na bauxit, aby sa znížila hodnota jeho prepravy.
Výrobný proces
Extrakcia prírodného hliníka z bauxitu zahŕňa postupy.Najprv sa ruda rafinuje, aby sa zbavila nečistôt, ako je oxid železa, oxid kremičitý, titán a voda.Potom sa výsledný oxid hlinitý roztaví na prírodný hliník.Potom sa hliník valcuje, aby sa vytvorila fólia.
Rafinácia – Bayerov proces
1. Bayerova technika používaná na rafináciu bauxitu obsahuje 4 kroky: rozklad, racionalizácia, zrážanie a kalcinácia.Počas úrovne vyhnívania sa bauxit dostane na dno a zmieša sa s hydroxidom sodným skôr, než sa prečerpá do obrovských tlakových nádrží.V týchto nádržiach, označovaných ako digestory, kombinácia hydroxidu sodného, tepla a tlaku rozkladá rudu priamo na nasýtenú odpoveď hlinitanu sodného a nerozpustných nečistôt, ktoré sa usadzujú na dne.
2. Ďalšia fáza techniky, racionalizácia, zahŕňa posielanie roztoku a kontaminantov cez pevné nádrže a lisy.Počas tohto stupňa látkové filtre zachytávajú nečistoty, ktoré je možné následne zlikvidovať.Po opätovnom prefiltrovaní sa konečný roztok prepraví do chladiacej veže.
3. V ďalšej úrovni, precipitácii, roztok oxidu hlinitého pôsobí do masívneho sila, kde v úprave Devilleovej techniky je tekutina naočkovaná kryštálmi hydratovaného hliníka, aby sa podporila tvorba hliníkových zvyškov.Keď zárodočné kryštály lákajú ďalšie kryštály v roztoku, začnú sa vytvárať masívne zhluky hydrátu hliníka.Tie sa najskôr odfiltrujú a potom sa opláchnu.
4. Kalcinácia, úplne posledný krok vo vnútri rafinačného systému Bayer, zahŕňa vystavenie hydrátu hliníka nadmerným teplotám.Toto extrémne teplo dehydruje látku a zanecháva zvyšky vynikajúceho bieleho prášku: oxidu hlinitého.
Tavenie
1. Tavenie, pri ktorom sa oddeľuje zlúčenina hliníka a kyslíka (oxid hlinitý) vyrobená pomocou Bayerovej metódy, je ďalším krokom pri získavaní prírodného oceľového hliníka z bauxitu.Hoci v súčasnosti používaný systém pochádza z elektrolytického prístupu, ktorý súčasne vynašli Charles Hall a Paul-Louis-Toussaint Héroult koncom devätnásteho storočia, bol modernizovaný.Najprv sa oxid hlinitý rozpustí v taviacom mobile, hlbokej kovovej plesni vystlanej uhlíkom a plnej zahriateho kvapalného vodiča, ktorý pozostáva najmä z kryolitu zlúčeniny hliníka.
2. Ďalej sa cez kryolit vedie elektrický prúd, čo spôsobí vytvorenie kôry nad vrcholom taveniny oxidu hlinitého.Keď sa do zmesi periodicky primiešava dodatočný oxid hlinitý, táto kôra sa rozbije a zamieša tak pekne.Keď sa oxid hlinitý rozpúšťa, elektrolyticky sa rozkladá a vytvára vrstvu čistého roztaveného hliníka na najnižšej časti taviacej komory.Kyslík sa spája s uhlíkom, ktorý sa používa na obloženie buniek a uniká v tvare oxidu uhličitého.
3. Vyčistený hliník sa stále v roztavenom stave odoberá z taviacich komôr, prenáša sa do téglikov a vyprázdňuje sa do pecí.Na tomto stupni môžu byť zavedené ďalšie faktory, aby sa získali hliníkové zliatiny s charakteristikami vhodnými pre ukončený produkt, hoci fólia sa bežne vyrába z 99,8 alebo 99,9 percent čistého hliníka.Kvapalina sa potom naleje do zariadení na odlievanie s priamym spätným rázom, kde sa ochladí na obrovské dosky označované ako „ingoty“ alebo „prevalcovaný inventár“.Po žíhaní – s použitím tepla na zlepšenie spracovateľnosti – sú ingoty vhodné na valcovanie do fólie.
Alternatívny prístup k taveniu a odlievaniu hliníka sa nazýva „nepretržité odlievanie“.Tento postup zahŕňa výrobnú linku, ktorá zahŕňa taviacu pec, udržiavacie ohnisko na roztavený kov, spínací systém, odlievaciu jednotku, kombinačnú jednotku, ako sú prítlačné valce, nožnice a uzdu, a navíjacie a navíjacie auto.Obidva spôsoby vytvárajú zásoby hrúbok od 0,125 do 0,250 palca (0,317 až 0,635 centimetra) a mnohých šírok.Výhodou metódy kontinuálneho liatia je, že nevyžaduje krok žíhania pred valcovaním fólie, ako to vyžaduje spôsob tavenia a odlievania, pretože žíhanie sa bežne vykonáva v celom systéme odlievania.
Rolovacia fólia
Po vytvorení zásoby fólie je potrebné zmenšiť jej hrúbku, aby sa vytvorila fólia.Toto sa vykonáva vo valcovacej stolici, v ktorej sa tkanina niekoľkokrát prekonáva pomocou kovových valcov nazývaných pracovné valce.Keď plechy (alebo pásy) hliníka prechádzajú cez kotúče, sú stlačené tenšie a vytláčané cez priestor medzi kotúčmi.Pracovné valce sú spárované s ťažšími valcami známymi ako záložné valce, ktoré pôsobia namáhaním, aby pomohli udržať stabilitu valcov s maľbami.To umožňuje zachovať rozmery výrobku v rámci tolerancií.Obrazy a záložné kotúče sa otáčajú v opačných pokynoch.Na uľahčenie techniky valcovania sa pridávajú mazivá.Počas tohto valcovacieho systému musí byť hliník príležitostne žíhaný (tepelne spracovaný), aby sa zachovala jeho spracovateľnosť.
Zľava fólie sa riadi pomocou nastavenia otáčok valcov a viskozity (odolnosti proti sklzu), množstva a teploty mazív na valcovanie.Medzera medzi valcami určuje hrúbku aj trvanie fólie opúšťajúcej mlyn.Táto medzera môže byť nastavená pomocou zdvihnutia alebo zníženia vyššieho valca.Valcovanie vytvára na fólii dva prirodzené povrchové úpravy, živý a matný.Živý koniec sa vytvára, keď sa fólia dostáva do kontaktu s povrchmi valcov maľby.Aby sa vyrobil matný koniec, musia sa zbaliť a zrolovať dva listy súčasne;zatiaľ čo sa to dosiahne, okraje, ktoré sa navzájom dotýkajú, získajú matný povrch.Na vytvorenie pozitívnych vzorov možno použiť aj iné techniky mechanického dokončovania, ktoré sa bežne vyrábajú počas operácií konverzie.
Keď listy fólie prechádzajú cez valce, sú orezané a rozrezané pomocou kruhových alebo žiletkových nožov inštalovaných vo valcovom mlyne.Orezanie sa vzťahuje na okraje fólie, aj keď rezanie znamená rozrezanie fólie na niekoľko listov.Tieto kroky sa používajú na dodanie tenkých šírok zvinutých dielov, na orezanie okrajov potiahnutých alebo laminovaných materiálov a na vytvorenie štvorcových častí.Pre istotu výrobných a výmenných operácií musia byť pásy, ktoré boli počas valcovania porušené, spojené späť alebo spojené.Bežné typy spojov na to, aby sa stali členmi pásov jednoduchej fólie a/alebo dotovanej fólie, pozostávajú z ultrazvukovej, teplom lepiacej pásky, lepiacej pásky a elektricky zváranej.Ultrazvukový spoj využíva stabilný zvar – vyrobený ultrazvukovým prevodníkom – v prekrytom kovu.
Dokončovacie prístupy
Pre mnohé balenia sa fólia používa v IV / kombinácii s rôznymi látkami.Môže byť pokrytý širokou škálou látok, ktoré zahŕňajú polyméry a živice, pre dekoratívne, obranné alebo teplo-tesniace funkcie.Dá sa laminovať na papier, lepenku a plastové filmy.Môže byť tiež rezaný, tvarovaný do akejkoľvek formy, tlačený, embosovaný, rezaný na pásy, plátovaný, leptaný a eloxovaný.Akonáhle je fólia vo svojej úplne poslednej krajine, je zodpovedajúcim spôsobom zabalená a odoslaná klientovi.
Kontrola kvality
Okrem kontroly takých parametrov, ako je teplota a čas, musí hotový fóliový produkt spĺňať pozitívne požiadavky.Napríklad sa zistilo, že výmena postupov a ukončenie používania vyžaduje rôzne rozsahy suchosti na fóliovej podlahe pre najlepší výkon.Na určenie suchosti sa používa zmáčavosť.Pri tomto teste sa výnimočné roztoky etylalkoholu v destilovanej vode, v prírastkoch po desať percent s pomocou množstva, nalejú rovnomerným pohybom na povrch fólie.Ak sa nevytvoria žiadne kvapky, zmáčavosť je 0. Technika trvá dovtedy, kým sa nezistí, aké minimálne percento roztoku alkoholu úplne zmáča fóliovú podlahu.
Ďalšími kritickými vlastnosťami sú hrúbka a pevnosť v ťahu.Štandardné metódy kontroly boli vyvinuté s pomocou Americkej spoločnosti pre testovanie a materiály (ASTM).Hrúbka sa zisťuje vážením vzorky a meraním jej miesta, po ktorom sa hmotnosť rozdelí medzi zhotovené miesto a zistí sa hustota zliatiny.Kontrola napätia fólie musí byť starostlivo kontrolovaná, pretože pri pohľade na dôsledky môžu trpieť drsné hrany a prítomnosť malých defektov, ako aj iné premenné.Vzor sa umiestni do zovretia a aplikuje sa ťahový alebo ťažný tlak, kým nedôjde k pretrhnutiu vzoru.Meria sa tlak alebo elektrina potrebná na prerušenie vzoru.
Čas odoslania: Mar-08-2022