Surovine
Aluminij šteje nekaj najbolj bogatih elementov: za kisikom in silicijem je največja podrobnost znotraj zemeljskega dna, ki predstavlja več kot osem odstotkov skorje do deset milj in se pojavlja v skoraj vsaki običajni kamnini.
Vendar pa se aluminij ne pojavlja v svoji čisti jekleni obliki, temveč kot hidratiran aluminijev oksid (mešanica vode in aluminijevega oksida) v kombinaciji s silicijevim dioksidom, železovim oksidom in titanijevim oksidom.Najbolj polna velikost aluminijeve rude je boksit, poimenovan po francoskem mestu Les Baux, v katerem se je leta 1821 spremenil v določeno. Boksit vsebuje železov in hidratiziran aluminijev oksid, pri čemer slednji predstavlja njegovo največjo sestavno tkanino.
Trenutno je boksita dovolj veliko, da se za pridobivanje aluminija pridobivajo najboljša nahajališča z vsebnostjo aluminijevega oksida petinštirideset odstotkov ali več.Koncentrirana nahajališča so odkrita na severni in južni polobli, pri čemer največ rude, uporabljene v Združenih državah, prihaja iz Zahodne Indije, Severne Amerike in Avstralije.
Ker se boksit nahaja tako blizu zemeljske površine, so metode rudarjenja fantastično enostavne.Eksplozivi se uporabljajo za odpiranje velikih jam v ležiščih boksita, nato pa se odstranijo najvišje plasti umazanije in kamnin.Odkrito rudo nato odstranijo s čelnimi nakladalniki, jo naložijo v kombije ali železniške vagone in prepeljejo v obrat za predelavo.Boksit je težek (običajno se ena tona aluminija lahko proizvede iz 4 do 6 ton rude), zato se zaradi zmanjšanja vrednosti transporta te rože redno nahajajo čim bližje rudnikom boksita.
Proizvodni proces
Pridobivanje naravnega aluminija iz boksita vključuje postopke.Najprej se ruda prečisti, da se znebijo nečistoč, kot so železov oksid, silicijev dioksid, titanijev oksid in voda.Nato se nastali aluminijev oksid tali, da se zagotovi naravni aluminij.Po tem se aluminij valja, da se zagotovi folija.
Rafiniranje - postopek bazenja
1. Bayerjeva tehnika, ki se uporablja za rafiniranje boksita, vsebuje 4 korake: razgradnjo, racionalizacijo, obarjanje in kalcinacijo.Na stopnji prebave se boksit prej prečrpa v ogromne rezervoarje pod tlakom in pomeša z natrijevim hidroksidom.V teh rezervoarjih, imenovanih digestorji, kombinacija natrijevega hidroksida, toplote in tlaka razgradi rudo naravnost v nasičen odgovor natrijevega aluminata in netopnih onesnaževalcev, ki se usedejo na dno.
2. Naslednja faza tehnike, racionalizacija, vključuje pošiljanje raztopine in kontaminantov skozi fiksne rezervoarje in stiskalnice.Med to stopnjo filtri iz tkanine ujamejo onesnaževalce, ki jih je mogoče nato odstraniti.Po ponovnem filtriranju se končna raztopina prepelje v hladilni stolp.
3. V naslednji stopnji, padavinah, raztopina aluminijevega oksida deluje v masivni silos, kjer je v prilagoditvi Devillove tehnike tekočina zasejana s kristali hidriranega aluminija, da pospeši tvorbo aluminijevih ostankov.Ko zarodni kristali privabijo druge kristale v raztopino, začnejo nastajati ogromne grude aluminijevega hidrata.Te najprej odfiltriramo in nato speremo.
4. Žganje, zadnji korak znotraj Bayerjevega sistema za rafiniranje, vključuje izpostavljanje aluminijevega hidrata previsokim temperaturam.Ta ekstremna toplota dehidrira tkanino in pusti ostanke odličnega belega prahu: aluminijev oksid.
Taljenje
1. Taljenje, pri katerem se loči aluminijevo-kisikova spojina (aluminijev oksid), proizvedena s pomočjo Bayerjeve metode, je naslednji korak pri pridobivanju naravnega jeklenega aluminija iz boksita.Čeprav sistem, ki se trenutno uporablja, izhaja iz elektrolitskega pristopa, ki sta ga izumila Charles Hall in Paul-Louis-Toussaint Héroult v poznem devetnajstem stoletju, je bil posodobljen.Najprej se aluminijev oksid raztopi v talilni napravi, globoki kovinski plesni, obloženi z ogljikom in polni ogrevanega tekočega prevodnika, ki je sestavljen zlasti iz aluminijeve spojine kriolit.
2. Nato skozi kriolit poženemo sodobnik na električni pogon, kar povzroči nastanek skorje nad vrhom taline aluminijevega oksida.Ko v mešanico občasno vmešamo dodaten aluminijev oksid, se ta skorja zlomi in enako lepo vmeša.Ko se aluminijev oksid raztopi, se elektrolitsko razgradi, da nastane plast čistega, staljenega aluminija na najnižjem delu talilne celice.Kisik se spoji z ogljikom, ki se uporablja za oblogo celice, in uide v obliki ogljikovega dioksida.
3. Še vedno v staljeni obliki se prečiščeni aluminij vzame iz talilnih celic, prenese v lončke in izprazni v peči.Pri tej stopnji je mogoče uvesti druge dejavnike, da se zagotovijo aluminijeve zlitine z značilnostmi, ki ustrezajo proizvodu, čeprav je folija običajno izdelana iz 99,8 ali 99,9 odstotkov čistega aluminija.Tekočina se nato vlije v pripomočke za neposredno ulivanje, kjer se ohladi v ogromne plošče, imenovane »ingoti« ali »inventar za ponovno zvijanje«.Po žarjenju – toplota, ki izboljša obdelovalnost – so ingoti primerni za valjanje v folijo.
Alternativni pristop k taljenju in litju aluminija se imenuje "neprekinjeno litje".Ta postopek vključuje proizvodno linijo, ki vključuje talilno peč, hranilni kamin, ki vsebuje staljeno kovino, preklopni sistem, livarsko enoto, kombinirano enoto, kot so ščipalni valji, strižni valji in uzde, ter voz za navijanje in navijanje.Obe metodi ustvarita seznam debelin, ki se začnejo od 0,125 do nič,250 palcev (0,317 do 0,635 centimetra) in številnih širin.Prednost metode kontinuirnega litja je, da ne zahteva koraka žarjenja pred valjanjem folije, tako kot način taljenja in litja, ker se žarjenje rutinsko izvaja v celotnem sistemu litja.
Kotalna folija
Po popisu folije jo je potrebno zmanjšati za izdelavo folije.To se izvaja v valjarni, v kateri je tkanina v več primerih presežena s kovinskimi valji, imenovanimi delovni valji.Ko pločevine (ali koprene) aluminija preidejo skozi zvitke, se stisnejo tanjše in iztisnejo skozi prostor med zvitki.Delovni zvitki so povezani s težjimi zvitki, znani kot rezervni zvitki, ki ustvarjajo obremenitev, da pomagajo ohraniti stabilnost poslikanih zvitkov.To omogoča ohranitev dimenzij izdelka znotraj toleranc.Slike in rezervni zvitki se vrtijo v nasprotnih navodilih.Za lažjo tehniko valjanja so dodana maziva.Med tem sistemom valjanja je treba aluminij občasno žariti (toplo obdelati), da ohrani svojo obdelovalnost.
Popust folije se kontrolira s pomočjo prilagajanja števila vrtljajev valjev ter viskoznosti (odpora proti drsenju), količine in temperature maziv za valjanje.Razmak med valji določa tako debelino kot trajanje, ko folija zapusti mlin.To vrzel je mogoče prilagoditi s pomočjo dviga ali spuščanja višjega valja za poslikavo.Valjanje ustvari dva naravna zaključka na foliji, živega in mat.Živahen konec nastane, medtem ko pride folija v stik s površinami valja slike.Za izdelavo matiranega konca je treba dva lista zapakirati skupaj in zviti hkrati;medtem ko je to doseženo, so robovi, ki se dotikajo drug drugega, mat.Za zagotavljanje pozitivnih vzorcev se lahko uporabijo druge tehnike mehanske končne obdelave, ki se običajno izvajajo med postopki pretvorbe.
Ko folije preidejo skozi valje, se obrežejo in zarežejo s krožnimi ali britvicam podobnimi noži, nameščenimi v valjarju.Obrezovanje se nanaša na robove folije, čeprav rezanje vključuje rezanje folije na več listov.Ti koraki se uporabljajo za dobavo tankih navitih širin, za obrezovanje robov premazanega ali laminiranega inventarja in za zagotavljanje kvadratnih delov.Za zanesljive operacije izdelave in spreminjanja je treba mreže, ki so bile med valjanjem pretrgane, spojiti in vrniti skupaj ali spojiti.Običajne vrste spojev za vključevanje v mreže preprostih folij in/ali subvencioniranih folij so sestavljene iz ultrazvočnih, toplotno tesnilnih trakov, napetostno tesnilnih trakov in električno varjenih.Ultrazvočni spoj uporablja zvar v stabilnem stanju – narejen z ultrazvočnim pretvornikom – znotraj prekrite kovine.
Zaključni pristopi
Za veliko paketov se folija uporablja v IV / kombinaciji z različnimi snovmi.Lahko se prekrije z najrazličnejšimi snovmi, ki vključujejo polimere in smole, za dekorativne, obrambne ali toplotno tesnilne funkcije.Lahko se laminira na papir, karton in plastične folije.Prav tako ga je mogoče rezati, oblikovati v kakršno koli obliko, tiskati, vtisniti, razrezati na trakove, prekrivati, jedkati in anodizirati.Ko je folija v zadnjem stanju, se ustrezno zapakira in pošlje stranki.
Kontrola kakovosti
Poleg nadzora med metodo parametrov, kot sta temperatura in čas, mora dokončan izdelek iz folije izpolnjevati pozitivne potrebe.Na primer, ugotovljeno je bilo, da edinstveni postopki spreminjanja in prenehanja uporabe zahtevajo različne stopnje suhosti folije za najboljšo učinkovitost.Za določitev suhosti se uporablja omočljivost.Pri tem testu se izjemne raztopine etilnega alkohola v destilirani vodi, v korakih po deset odstotkov s pomočjo količine, v enakomernem gibanju zlijejo na površino folije.Če kapljice ne nastanejo, je omočljivost 0. Tehnika se vzdržuje, dokler ni določeno, kolikšen najmanjši odstotek alkoholne raztopine bo popolnoma zmočil folijsko dno.
Druge kritične lastnosti so debelina in natezna trdnost.Standardne metode preverjanja so bile napredne s pomočjo Ameriškega združenja za testiranje in materiale (ASTM).Debelina se določi s tehtanjem vzorca in merjenjem njegovega mesta, nato pa se teža deli z gostoto zlitine na primerkih mesta.Preverjanje napetosti folije je treba skrbno nadzorovati, saj si oglejte posledice, ki jih lahko povzročijo trdi robovi in prisotnost majhnih napak, pa tudi druge spremenljivke.Vzorec se postavi v oprijem in izvaja se natezni ali vlečni pritisk, dokler ne pride do zloma vzorca.Izmeri se tlak ali elektrika, potrebna za prekinitev vzorca.
Čas objave: mar-08-2022