原材料
アルミニウムは、最も豊富な元素のいくつかを数えます: 酸素とケイ素に次いで、地殻の 8 パーセント以上を 10 マイルの強度で構成し、ほぼすべてのありふれた岩石に現れる、それは地球の床の内部で決定される最も豊富な詳細です。
ただし、アルミニウムは純粋な鋼の形ではなく、シリカ、酸化鉄、およびチタニアと結合した水和酸化アルミニウム (水とアルミナの混合物) として発生します。最もフルサイズのアルミニウム鉱石はボーキサイトで、1821 年に変化したフランスの町レ ボーにちなんで名付けられました。
現在、ボーキサイトは十分に豊富にあるため、酸化アルミニウム含有量が 45% 以上の最良の鉱床が採掘されてアルミニウムが製造されます。集中鉱床は北半球と南半球のそれぞれで発見されており、米国内で使用される鉱石の最大量は西インド諸島、北アメリカ、およびオーストラリアからのものです。
ボーキサイトは地表近くで採掘されるため、採掘方法は非常に簡単です。爆薬を使用してボーキサイト層に大きな穴を開け、その後、土や岩の頂点層を取り除きます。露出した鉱石はフロント ストップ ローダーで取り除かれ、バンや鉄道車両に積み込まれ、処理工場に運ばれます。ボーキサイトは重いため (通常、4 ～ 6 トンの鉱石から 1 トンのアルミニウムを生産できます)、輸送の価値を下げるために、これらの花は定期的にボーキサイト鉱山のできるだけ近くに配置されます。
製造工程
ボーキサイトから天然アルミニウムを抽出するには手順が必要です。まず、鉱石を精製して、酸化鉄、シリカ、チタニア、水分などの不純物を取り除きます。次に、得られた酸化アルミニウムを製錬して天然アルミニウムを供給する。その後、アルミを圧延して箔をつくります。
精製 - バイエル法
1. ボーキサイトの精製に使用されるバイエル法には、消化、合理化、沈殿、焼成の 4 つのステップがあります。消化レベルの間、ボーキサイトは床に置かれ、巨大な加圧タンクにポンプで送られる前に水酸化ナトリウムと混合されます。ダイジェスターと呼ばれるこれらのタンクでは、水酸化ナトリウム、暖かさ、および圧力の組み合わせにより、鉱石がアルミン酸ナトリウムと不溶性汚染物質の飽和溶液に分解され、底に沈みます。
2. 技術の次の段階である合理化では、溶液と汚染物質を一定のタンクとプレスに送る必要があります。この段階で布フィルターが汚染物質を捕捉し、廃棄することができます。再びろ過された後、最終的な溶液は冷却塔に運ばれます。
3.次のレベルである沈殿では、酸化アルミニウム溶液が巨大なサイロに作用します。そこでは、Deville 技術の適応において、流体に水和アルミニウムの結晶が播種され、アルミニウム破片の形成が促進されます。種結晶が溶液内の他の結晶を誘引すると、アルミニウム水和物の塊が形成され始めます。これらは最初にろ過され、その後すすがれます。
4.バイエル精製システム内の最後のステップである焼成には、アルミニウム水和物を過度の温度にさらすことが含まれます。この極度の暖かさは生地を脱水し、優れた白い粉である酸化アルミニウムの残留物を残します.
製錬
1. ボーキサイトから天然の鉄鋼アルミニウムを抽出する次の工程が、バイヤー法により生成されたアルミニウム-酸素化合物 (アルミナ) を分離する製錬です。現在使用されているシステムは、19 世紀後半にシャルル ホールとポール ルイ トゥーサン エローによって同時期に発明された電解法に由来しますが、近代化されています。最初に、アルミナは、炭素で裏打ちされ、特にアルミニウム化合物氷晶石で構成された加熱された液体導体で満たされた深い金カビである製錬機に溶解されます。
2.次に、電動のコンテンポラリーが氷晶石を通過し、アルミナ溶融物の頂点にクラストが形成されます。追加のアルミナを混合物に定期的にかき混ぜると、このクラストが壊れて、うまくかき混ぜられます。アルミナが溶解すると、電解分解して、製錬セルの最下部に純粋な溶融アルミニウムの層が生成されます。酸素は、細胞を裏打ちするために使用される炭素と融合し、二酸化炭素の形で逃げます.
3.まだ溶融した状態で、精製されたアルミニウムは製錬セルから引き出され、るつぼに移され、炉に空にされます.この程度では、他の要因を導入して、製品に適した特性をアルミニウム合金に与えることができますが、箔は一般に99.8または99.9パーセントの純粋なアルミニウムから作られています.次に、液体は直接キックバック鋳造ガジェットに注がれ、そこで冷却されて「インゴット」または「在庫の再ロール」と呼ばれる巨大なスラブになります。インゴットは、加工性を高めるために熱を加えてアニールした後、フォイルに圧延するのに適しています。
アルミニウムを溶かして鋳造する別のアプローチは、「ノンストップ鋳造」と呼ばれます。この手順には、溶解炉、溶融金属を構成する保持炉、スイッチ システム、鋳造ユニット、ピンチ ロール、せん断およびブライドルなどの組み合わせユニット、巻き戻しおよびコイル カーを含む生産ラインが含まれます。どちらの方法でも、厚さが 0.125 ～ 0.250 インチ (0.317 ～ 0.635 センチメートル) から始まり、さまざまな幅の在庫が作成されます。連続鋳造法の利点は、アニーリングが鋳造システム全体で日常的に実行されるため、溶融および鋳造法のように、フォイル圧延の前にアニーリングステップを必要としないことです。
圧延箔
ホイルの在庫が作成された後、ホイルを作成するために厚さを減らす必要があります。これは圧延機で行われ、ワークロールと呼ばれる金属製のロールを介してファブリックが数回超えられます。アルミニウムのシート (またはウェブ) がロールをバイパスすると、それらはより薄く絞られ、ロール間のスペースから押し出されます。ワーク ロールは、バックアップ ロールと呼ばれるより重いロールとペアになっており、塗装ロールの安定性を維持するために応力を加えます。これにより、製品の寸法を公差内に保つことができます。絵画とバックアップ ロールは逆方向に回転します。ローリング技術を容易にするために潤滑剤が添加される。この圧延システムでは、作業性を維持するために、アルミニウムを時々焼きなます (熱処理) 必要があります。
箔の値下がりは、ロールの rpm と粘度 (滑りに対する抵抗)、量、および圧延潤滑剤の温度を調整することによって制御されます。ロールギャップは、圧延機から出る箔の厚さと持続時間の両方を決定します。このギャップは、より高い塗装ロールを上げたり下げたりすることで調整できます。ローリングにより、フォイルにビビッドとマットの 2 つの自然な仕上がりが生まれます。箔が絵付けロールの表面に触れている間に、鮮やかな結末が生み出されます。つや消し仕上げを行うには、2 枚のシートを一緒に梱包して同時に巻く必要があります。それが達成されている間、互いに接触しているエッジはマットな仕上がりになります。通常は変換操作中に生成される他の機械的仕上げ技術を使用して、ポジティブパターンを提供することができます。
箔シートがローラーを通過すると、ロールミルに取り付けられた円形またはかみそりのようなナイフでトリムされ、スリットが入れられます。トリミングとは、フォイルをいくつかのシートに切断することを伴うように、フォイルの縁を指します。これらのステップは、スリムなコイル状の幅を供給したり、コーティングまたはラミネートされた在庫の端をトリミングしたり、正方形の部分を提供したりするために使用されます。確実な加工と交換作業のためには、圧延によって切断されたウェブを元に戻すか、継ぎ合わせる必要があります。単純なフォイルおよび/または補助フォイルのウェブのメンバーになるための一般的なタイプのスプライスは、超音波、ヒート シール テープ、応力シール テープ、および電気溶接で構成されます。超音波スプライスは、重ね合わせた金属内で超音波トランスデューサを使用して行われる安定状態の溶接を利用します。
仕上げのアプローチ
多くのパッケージでは、フォイルは IV で使用されたり、さまざまな物質と組み合わせて使用されています。装飾、防御、または保温機能のために、ポリマーや樹脂を含むさまざまな物質で覆うことができます。紙、板紙、プラスチック映画にラミネートできます。また、切断、任意の形状への形成、印刷、エンボス加工、ストリップへのスリット、シート化、エッチング、および陽極酸化も可能です。ホイルが最後の国に到着すると、それに応じてパッケージ化され、クライアントに出荷されます.
品質管理
温度や時間などのパラメーターの工程内管理に加えて、完成した箔製品は積極的な必要性を満たさなければなりません。たとえば、最高のパフォーマンスを得るには、さまざまな範囲のホイル床の乾燥が必要であることがわかっています。濡れ性を見て乾燥度を判断します。この試験では、蒸留水中のエチル アルコールの特別な溶液を、量を補助して 10% ずつ増やして、均一な動きで箔の表面に注ぎます。液滴が形成されない場合、湿潤性は 0 です。この技術は、ホイルの床を完全に湿らせるアルコール溶液の最小パーセンテージが決定されるまで維持されます。
その他の重要な特性は、厚さと引張強度です。標準的なチェック方法は、米国材料試験協会 (ASTM) の支援を受けて改良されました。厚さは、サンプルの重量を量り、その場所を測定することによって決定されます。その後、重量を場所のインスタンスで割って合金密度を求めます。フォイルの張力チェックアウトは慎重に制御する必要があります。結果を見てみると、硬いエッジや小さな欠陥の存在、およびその他の変数に悩まされる可能性があるためです。パターンをグリップに配置し、パターンが破断するまで引っ張りまたは引っ張り圧力を加えます。パターンを破壊するのに必要な圧力または電力が測定されます。
投稿時間: 2022 年 3 月 8 日