În lumea producției de aluminiu, procesul de laminare joacă un rol crucial în determinarea proprietăților finale și a calității bobinelor de aluminiu. Această postare de blog analizează diferitele metode de rulare ale bobinelor de aluminiu, concentrându-se pe turnare-laminare continuă și turnare și laminare continuă, precum și laminarea la cald și laminarea la rece.

Procesele convenționale de producție a plăcilor de aluminiu pot fi rezumate după cum urmează:

Turnare continuă: placa de aluminiu 7-8 milimetri încolăcit, apoi rulat la rece la grosimea dorită;

Turnare continuă și rulare: placa de aluminiu 15-20 milimetri, încălzit și trei stand laminat la cald la 1-2 milimetri, finisate sau laminate la rece în materiale mai subțiri;

Finisaj fierbinte rulând la 3-4 milimetri, răcit și încolăcit, apoi rulat la rece la grosimea dorită.

În ceea ce privește calitatea suprafeței: turnarea continuă este superioară laminarea la cald, care este superior turnării și laminarii continue.

În ceea ce privește proprietățile mecanice: laminarea la cald este superioară turnării și laminarii continue, care este superior turnării-laminare continuă.

Produsele care au suferit laminare la rece au o suprafață mai fină, dimensiuni mai precise, și o creștere semnificativă a rezistenței la tracțiune și a alungirii, făcându-le indispensabile pentru aplicaţii care necesită mari deformaţii ulterioare.

Rolling de turnare continuă vs. Turnare și laminare continuă

Rolling continuu

Turnare continuă, cunoscut și sub denumirea de rulare directă la rece sau rulare lichidă, este un proces în care metalul lichid este turnat direct în golul rolei pentru a forma produse semifabricate sau finite. Rolele acționează ca cristalizatoare pentru metalul lichid și simultan aplică presiune pentru a deforma metalul. Pe măsură ce aluminiul lichid intră în zona de turnare și laminare printr-o duză de alimentare, se întâlnește cu rolele rotative de turnare și laminare.

Căldura din aluminiul lichid este absorbită rapid de apa de răcire din rulouri, provocând o scădere rapidă a temperaturii și solidificare pe suprafața rolei. Rolele aplică apoi o anumită cantitate de reducere de laminare pentru a forma bobina turnată. Intrarea și ieșirea de metal în zona de turnare și laminare sunt întotdeauna echilibrate, asigurarea unui proces continuu stabil de turnare si laminare.

De obicei, lățimea plăcii este determinată de lățimea produsului finit specificată în comandă. Grosimea bobinei convenționale este 7-8 milimetri, cu o lățime maximă de până la 2000 milimetri.

Deoarece procesul are loc la temperaturi în stare solidă, materialul produs are o structură de cereale mai mare. in orice caz, datorită temperaturii scăzute de procesare, la suprafață nu se formează depuneri de oxid, rezultând un finisaj ridicat al suprafeței. Dar ductilitatea este relativ scăzută.

Turnare și laminare continuă

Turnarea și laminarea continuă implică solidificarea metalului lichid într-o placă în matrița unei turnări continue, care este apoi laminată direct într-un laminor cât este încă fierbinte, sau dupa o usoara reincalzire, pentru a finaliza procesul de deformare. Spre deosebire de turnarea continuă, nu există o etapă de răcire și bobinare în turnarea și laminarea continuă.

Placa este încălzită direct și apoi rulată. Prezența etapei de încălzire afectează proprietățile materialului, făcând mai ușor să sufere deformări plastice în comparație cu turnarea continuă. Produsul finit are o ductilitate mai bună și este mai stabil în aplicațiile care necesită o prelucrare ulterioară prin deformare.

În prezent, doar Dorul și Ding Sheng (Mongolia Interioară) fabricile produc materiale de turnare continuă și laminare folosind tehnologia Hazelett de turnare și laminare continuă. Această tehnologie a fost aplicată comercial în anii 1960, dar aplicarea și cercetarea sa în China au fost relativ scurte.

În 2009, Longang Iguguang Nual-Precidan a băut Plate Co., Ltd. (Dorul Luoyang) a introdus prima linie de turnare și laminare continuă Hazelett din China, care a fost dat în producție în martie 2011. În 2013, Inner Mongolia Liansheng New Energy Materials a introdus cea de-a doua linie de turnare și laminare continuă Hazelett din China, care a fost dat în producție în aprilie 2018.

Ambele linii de producție au o lățime de proiectare de 2100 milimetri și o capacitate de proiectare combinată de 400,000 tone. În 2018, cele două linii au produs un total de 250,000 tone, si in 2019, 350,000 tone. Din punct de vedere al structurii produsului, Longding produce în principal diverse folii single-zero, centura de cablu, curea cu plăci decorative, material de ambutisare profunda, și țagle din materialul radiatorului auto, cu o producție anuală de aproximativ 180,000 la 200,000 tone. Produsele Liansheng includ în principal folie cu zero dublu, folie cu un singur zero, folie de aer conditionat, și țagle din materialul radiatorului auto.

Compoziția procesului de turnare și laminare continuă include un grup de cuptor de topire, un dispozitiv online de degazare și de îndepărtare a deșeurilor, o mașină de plăci (procesul de bază și marca care îl deosebește de alte tehnologii de proces), și rulare fierbinte cu trei standuri. Grosimea plăcii dreptunghiulare este 15-20 milimetri, iar grosimea produsului finit este 1-2 milimetri.

Controlul temperaturii este critic. Luând 8011 aliaj de exemplu, temperatura de turnare este de 690-700°C, temperatura plăcii este de 450-550°C, temperatura initiala de rulare este de 400-500°C, iar temperatura finală de laminare este de 120-250°C. Temperatura de recristalizare a 8011 aliajul este în general 300-350°C. În aceste condiții de proces, producția de 8011 banda de aluminiu are un efect similar cu cel al bobinelor laminate la cald.

În ceea ce privește calitatea suprafeței, comparativ cu turnarea continuă, suprafața plăcii are mai multe pitting, iar segregarea compoziției chimice la suprafață este cauzată de răcirea neuniformă (concentrația de impurități la interfață este mult mai mare decât cea din organism).

Principalele defecte se manifestă ca luciu slab al suprafeței bobinei de aluminiu, dungi clare și întunecate, iar în cazurile severe, prezența liniilor negre de mătase. În ultimii ani, prin optimizare tehnologică, cu excepția produselor cu cerințe de suprafață extrem de stricte, cum ar fi placa de bază CTP, oglinda din aluminiu, si placa de oxidare, majoritatea celorlalte cereri de produse pot fi îndeplinite.

Proprietățile mecanice sunt între turnarea continuă și laminarea la cald. Deoarece temperatura plăcii rămâne peste temperatura de recristalizare la intrarea în laminarea continuă la cald, aparține categoriei de laminare la cald, iar performanța este aproape de laminare la cald.

Rolling fierbinte vs. Laminare la rece

Laminare la cald

Laminarea la cald este procesul de laminare efectuat peste temperatura de recristalizare. Mai simplu spus, o țagla de aluminiu este încălzită și apoi rulată prin mai multe treceri, urmată de tăierea marginilor și îndreptarea pentru a forma o placă de aluminiu, care se numește laminare la cald.

În timpul rulării la cald, metalul are plasticitate ridicată și rezistență scăzută la deformare, reducerea semnificativă a consumului de energie la deformarea metalului. Laminarea la cald poate îmbunătăți performanța de prelucrare a metalelor și aliajelor. Rupe boabele grosiere în stare turnată, vindecă fisuri semnificative, reduce sau elimina defectele de turnare, și transformă structura turnată într-o structură deformată, îmbunătățind astfel performanța de prelucrare a aliajului.

Fluxul procesului este următorul: lingou de aluminiu – lingou plat – frezare – recoacere uniforma (încălzire) – laminare brută la cald – laminare la cald de finisare – răcire și bobinare.

În timpul procesului de încălzire și transportului la laminarea brută, lingoul plat reacţionează cu oxigenul din aer, formând la suprafață un solz de oxid. Dacă stratul de oxid rămâne pe material în timpul rulării, poate fi rulat în interiorul materialului de aluminiu, afectând calitatea suprafeței produsului final. Prin urmare, frezarea este necesară înainte de laminarea brută.
Temperatura de încălzire a lingoului plat înainte de laminarea brută la cald este peste 400°C.

Din punct de vedere conceptual, procesul de laminare la cald nu presupune laminare la rece. in orice caz, în producția efectivă, fabricile adaugă adesea o treaptă de laminare la rece pentru a minimiza consumul de energie, asigura acuratetea dimensionala si calitatea suprafetei produsului finit. În general, grosimea plăcii după laminarea de finisare este controlată mai sus 3.0/4.7 milimetri.

Dimensiunea lingoului de placă este legată de specificațiile comenzii, dar corelația specifică este necunoscută.

Laminare la rece

Laminarea la rece se referă la deformarea prin laminare a metalului sub temperatura de recristalizare, în general, ceea ce înseamnă că bobinele de aluminiu sunt laminate direct la temperatura camerei fără încălzire.

Fluxul procesului este următorul: placă turnată – răcire și bobinare – laminare la cald de finisare – răcire și bobinare – laminare la rece.

Deși bobina de aluminiu poate fi caldă la atingere după rularea la rece, se mai numeste laminare la rece.

Comparativ cu laminarea la cald, laminarea la rece are următoarele avantaje:

1. Temperatură scăzută de procesare, rezultând dimensiuni precise și grosime uniformă a plăcii de aluminiu laminate la rece;
2. Capacitatea de a produce benzi extrem de subțiri care nu pot fi produse prin laminare la cald;
3. Calitate superioară a suprafeței produselor laminate la rece, fără defecte, cum ar fi sâmburele și incluziunea de oxid de fier, întâlnită în mod obișnuit în produsele laminate la cald, ceea ce este benefic pentru prelucrarea ulterioară;
4. Bobinele din plăci laminate la rece au proprietăți mecanice și de proces excelente, cum ar fi rezistența ridicată, limită scăzută a randamentului, și performanță bună la desenare adâncă;
5. Eficiență ridicată a producției datorită capacității de a realiza laminare de mare viteză și laminare completă continuă.

Extensie

Cunoașteți procentul de deșeuri de aluminiu din diferite grade de aliaje în timpul etapei de topire?
Cele mai multe clase adaugă resturi de aluminiu!

• 1070 iar deasupra aluminiului pur nu se poate adăuga resturi de aluminiu și poate fi produs numai cu lingouri de aluminiu pur. De asemenea, cuptorul de topire trebuie curățat, si in general, fabricile nu acceptă comenzi decât dacă sunt mari.
• Raportul de deșeuri de aluminiu pentru 3104/3105 aliajul poate ajunge 70%-80%;
• 1-Seria de aluminiu pur poate adăuga doar aluminiu vechi din seria 1;
• Pentru 3/4/5/6/8 serie, raportul specific de adăugare a deșeurilor de aluminiu este configurat conform standardelor de control al procesului și elementelor chimice ale fabricii, cu un raport general de fier vechi de aluminiu de 40%.

Vă mulțumim pentru timpul și atenția acordată.