1、啤酒标用铝箔生产技术现状及发展趋势随着包装行业的迅速发展,大部分啤酒厂在使用啤酒瓶口标签铝箔(简称啤酒标),现在用的产品为80112O,0.0115mm箔。下面对用铸轧坯料生产啤酒标用铝箔的工艺过程、产品力学性能、针孔及用户的技术要求进行了评述,同时对啤酒标用铝箔的发展趋势进行预测。 1、啤酒标用铝箔的主要技术指标 1.1啤酒标用铝箔的化学成分 在我国,无论是用热轧坯料还是用铸轧坯料生产的啤酒标用铝箔,其化学成分均为8011合金,合金的主要成分见表1。但是在生产时,不同厂家的实际控制成分范围是不相同的,如华北铝业公司是采用低成分控制范围的合金生产啤酒标用铝箔,其化学成分的控制范围主要是考虑产品
2、的抗拉强度、伸长率及铝箔针孔度等技术指标要能满足用户的要求。 1.2力学性能 现在啤酒标用铝箔的厚度为0.0115mm,力学性能检验一般使用条形拉伸试样,即平行部分宽度15mm、长度170mm、标距为100mm的拉伸试样,根据用户使用效果,80112O,0.0115mm啤酒标用铝箔的抗拉强度一般在8090N/mm2之间,伸长率为2%2.5%。此外,不同的用户还有额外的要求,如爆裂强度等。这些技术指标一般由酒标印刷厂进行检验,铝箔供货厂通过工艺保证而不单独进行检测。 1.3铝箔针孔及表面质量的要求 较薄的啤酒标铝箔经过彩色涂印后才能用于封口,因此对其表面质量的要求较高,铝箔表面不允许有油斑、明显
3、印痕等缺陷。啤酒标印刷后要在铝箔表面均匀的打上小孔,这是啤酒标特有的工艺要求,因此对铝箔针孔度的要求很严格,几乎不允许铝箔上有针孔缺陷出现。如果铝箔原始针孔较多,加上成品啤酒标本身打上的小孔,铝箔表面就变成了“筛子”,铝箔的其他性能也会恶化,会严重影响啤酒厂的贴标速度。但是,目前国内以铸轧坯料供货的啤酒标都能实现较小的铝箔针孔,在这方面基本上能够满足用户的使用要求。 2、啤酒标用铝箔生产工艺控制要点 下面仅对铸轧坯料生产啤酒标铝箔的工艺控制要点进行评述,工艺流程为:铸轧熔炼成分调整静置炉精炼在线除气加入晶粒细化剂过滤铸轧冷轧在中间厚度热处理铝箔轧制双合轧制成品分切成品热处理检查包装。 2.1铸
4、轧工序的工艺控制要点 在铸轧生产过程中,铝的熔体质量控制相对比较严格,除正常调整成分、彻底扒渣外,倒入保温炉(静置炉)的熔体要进行精炼,精炼时间根据炉料重量而定,一般应在15min以上,精炼介质为N2或N2+CCl4;在铸轧之前,再进行在线精炼,使进入铸轧区的铝熔体含氢量尽量减少。为了控制铸轧板坯的晶粒度,在熔体进入过滤箱之前应加入晶粒细化剂,常用直径9.510mm的Al2Ti2B丝,加入速度根据板坯宽度及铸轧速度而略有不同,如在铸轧速度1.0m/min的情况下生产7.5mm1200mm的铸轧板坯,Al2Ti2B丝的加入速度一般为200250mm/min。 2.2冷轧和箔轧工序的工艺控制要点
5、2.2.1冷轧和箔轧 啤酒标用铝箔对板形和表面质量的要求较高,要选择新磨削的工作辊进行成品道次的铝箔轧制,工作辊和导辊的状况要良好,在各道次要设定或选择适宜的板形曲线,保证铝箔板形平整。 2.2.2在中间厚度和成品厚度的热处理 在国内,用铸轧坯料生产啤酒标用铝箔时,一般在冷轧的中间道次进行一次退火,由于退火温度较高(一般在500以上)称为均匀化退火,不同生产厂选择在不同厚度进行中间退火,例如在2.0mm或0.8mm厚。进行均匀化退火一方面可以改善坯料的压延性能,又可以提高铝箔的伸长率。在成品铝箔退火时考虑的因素是消除铝箔表面的轧制油以及保证成品的力学性能,一般采用低温长时间保温来进行除油,如(
6、180230)(2030)h,除油效果可以达到GB3198标准规定的A级刷水性能;考虑力学性能要符合技术标准要求,一般在300以上保温2030h退火。 3、啤酒标用铝箔的发展趋势 啤酒标正朝着减薄、合金化和高性能的趋势发展,国内铝箔生产厂家进行工艺研究的目标也大致朝着这个方向。 3.1啤酒标用铝箔的减薄趋势 现在啤酒标用铝箔的一般厚度为0.0115mm,国内部分外资企业已经提出将它的厚度减薄至0.0112、0.0105、0.01mm的目标,而对材料性能的要求不改变。目前华北铝业公司通过调整8011合金成分及退火工艺制度生产出了厚度为0.0112mm以下的啤酒标用铝箔;华北铝业公司还在啤酒标用铝
7、箔合金化方面进行了研究,目前用配制的新的8合金,能批量生产出0.0105mm厚度的啤酒标用箔。 3.2啤酒标用铝箔的合金化及高性能趋势 随着啤酒标用铝箔的减薄,显然8011合金的性能、针孔度等指标难以完全满足用户的要求,必须对原合金成分进行调整或配制新的合金才能最大限度的在铝箔减薄的同时保障各项性能指标。华北铝业公司目前研制的8合金O状态啤酒标用铝箔,厚度减薄至0.0105mm,而强度能够达到8595N/mm2,伸长率(标距100mm)能够达到2.5%3.0%,95%以上的产品没有针孔,产品质量得到了广州、温州、苏州等地用户的认可。请问铝箔坯料分哪几种类型?铝箔坯料分热轧坯料的铸轧坯料。热轧坯
8、料是由大铸锭经锯切、铣面、坯锭加热、热轧、冷轧、退火后生产的坯料。铸轧坯料是由连续铸轧带坯经令扎、退火后生产的坯料。不同牌号铝合金的典型用途合金 典型用途 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉 1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途 1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1145 包装及绝热铝箔,热交换器 1199 电解电容器箔,光学反光沉积膜 1350 电线、导电绞线、汇流排、变
9、压器带材 2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件 2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件 2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件 2036 汽车车身钣金件 2048 航空航天器结构件与兵器结构零件 2124 航空航天器结构件 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环
10、2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270300摄氏度。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料 2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 2A01 工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉 2A02 工作温度200300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06 工作温度150250摄氏度的飞机结构及工作温度125250摄氏度的航空器结构铆钉 2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具
11、与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉 2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件 2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件 2A16 工作温度250300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱 2A17 工作温度225250摄氏底的航空器零件 2A50 形状复杂的中等强度零件 2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等 2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等 2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件 2A90 航空发动机活塞 3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的
12、零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道 3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件 3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等 3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等 5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063
13、合金的色调协调一致 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等 5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等 5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合 5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等 5086 用于需
14、要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等 5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐 5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件 5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜 5254 过氧化氢及其他化工产品容器 5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝 5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道 5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料 5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装
15、备的装饰件 5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器 5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织 5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件 5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金 5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架 5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件 5A12 焊接结构件,防弹甲板 6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等 6009 汽车车身板 6010 薄板:汽车车身 6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工
16、业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材 6063 建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料 6066 锻件及焊接结构挤压材料 6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材 6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等 6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗蚀性之用 6201 高强度导电棒材与线材 6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件 6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件 6351 车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道
17、 6463 建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件 6A02 飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件 7005 挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒 7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置 7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞机与导弹零件起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高 7050 飞机
18、结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高 7072 空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层 7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造 7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高 7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件 7475 机身用的包铝的与未包铝的板材,机
19、翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件 7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等 铝箔产生横纹的原因和消除方法铝箔产生横纹的原因和消除方法 铝箔轧制过程中,无论是在升速还是稳定轧制阶段,常出现“打滑”现象,伴随有振动声响,并在铝箔表面留下类似“搓衣板”式的痕迹。这种痕迹都沿板面横向发展,所以通常将这些痕迹统称为横纹。一般地说,轻微的横纹不会影响铝箔的使用性能;较重的不能用做金卡或对表面质量要求极高的外包装用箔;严重的不但影响铝箔的继续轧制(易继带),也降低铝箔的使用性能。如何防止和消除横纹,是生产厂提高铝箔质量、稳定轧制工艺的课题之一。铝箔上
20、和轧辊上有横纹部位和没有横纹部位的粗糙度不一样,不同粗糙度形成的油楔和油膜厚度也不一样,由于铝箔或轧辊上的横纹作用,使轧制时油膜由薄变厚再由厚变薄,只有要横纹,就会有这种反复的油膜厚度变化。由于油膜厚度的变化,使机架(包括轧辊)产生弹跳或振动,振动传到铝箔上,造成铝箔急剧抖动,并发生振动声音。振动的频率、振幅、振动声音的大小取决于油膜厚度变化及横纹间距、轧速、横纹长度等。铝箔在宽向上与轧辊之间形成的油膜厚度是不一样的,油膜厚的部位抗剪能力很弱。箔材轧制中常出现这种现象:入口箔材横纹在中间位置,但轧制后中间部位的横纹变轻了,甚至消失了,而横纹转移到其它位置。这是因为铝箔来料横纹使油膜厚度产生变化
21、,因而也就产生了振动或振动趋势,这时将优先破坏油膜最厚、抗剪能力最差的部位,所以也就出现了轧制前尽管某部位无横纹,但轧制后却出现了横纹;原来有横纹的部位,轧制后横纹会变轻,甚至消失等现象。由于轧制力及机架内部预应力具有振动作用,从理论上来讲,如果轧制力足够大,轧制油膜的厚度将维持在一个低的厚度值上而不会增加,从而也消除了机架振动,也就消除了横纹。实践表明,加大轧制力至少可减轻横纹,并且铝箔上的横纹经的变形率轧制后可彻底消除。如果箔和工作辊上都有横纹,其作用原理同前,只是由于箔和辊上横纹产生的振动互相作用,使其轧后横纹形态复杂了。来料和工作辊上若都无横纹,但轧制后却出现了横纹,这主要是由于轧制油
22、供大于求或供不应求造成的。一般来说,轧辊间油膜厚度是维持一定的,但铝箔和工作辊之间维持油膜厚度的油量却是由入口处的油楔决定的,在升速时,随轧辊和板带速度升高,使轧制油泵入能力增强,油膜厚度增加,待增至一定厚度时,油膜抗剪能力弱,油层之间层错情况增加,油膜变薄;轧辊和铝箔加速过程却促使油泵作用加强,泵入的油又促油膜变厚,一直到加速减慢,泵油量减小,或者压下量大了之后,前滑增加,铝箔带出的油量也增加,这时泵入油恰好可维持油膜厚度,打滑就结束。稳定轧制时,若轧辊和铝箔之间泵入油量过多或过少,要维持油膜厚度一定,这样也会出现油膜由厚变薄再由薄变厚这一打滑现象。轧辊或铝箔上粗糙度在宽度方向上不均匀时,就
23、增加了局部打滑的机会。根据笔者的经验,以下方法对消除铝箔横纹很有帮助:()提高轧辊的研磨质量,消除轧辊的研磨横纹,使轧辊在横向的粗糙度均匀,是消除横纹的有效措施。()发现打滑后,应及时采取一些措施,如增加轧制力,或者改变其它参数,使油膜厚度与泵入的供给油量获得平衡,即可消除横纹。()增大轧制力也就加大了振动阻尼,有利于油膜稳定,减轻甚至消除横纹。 药用铝箔的生产工艺缺陷分析目前各种片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂等药品均采用铝塑泡罩的方式包装,这种包装除了能较好地保护药品的质量性能外,还具有包装生产速度快,成本低,质量轻,储存空间小,运输和使用方便等特点。随着用户对药品的质量和外观的要求越来越高,表
24、面印刷套色可达68 种文字和图案,药用箔的质量要求越来越高。 1 药用铝箔的生产工艺 现在药用铝箔的包装大都采用8011 合金箔,厚度为0. 02 mm ,状态为H18 。其工艺流程为:坯料检验轧制合卷轧制分切检查、包装、入库。轧制道次分配为0. 3 mm(H14) 0. 145 mm01072mm0. 032 mm2 0. 02 mm(H18) 。其中1、2 道次放在粗轧机(轧辊的凸度为0. 09 mm, Ra 值为0. 3m) 上轧制;3、4 道次放在中轧(轧辊的凸度为0. 10 mm, Ra 值为0. 15m)上轧制。轧制速度1、2、3 道次在800 mPmin1200 mPmin ,第
25、4 道次速度在400 mPmin450 mPmin。在生产和研制阶段主要遇到以下技术难点: 1. 1 箔面除油 由于铝箔产品是硬状态交货,并且铝箔的轧制是在油润滑的环境下进行的,铝箔的表面不可避免地会粘上轧制油,这样对轧机除油效果的要求更高了。 对轧机的清辊器进行了改造,使清辊器作用在支撑辊上的压力增大,并在上清辊器与两牌坊之间的连接梁上加上一幅整块的聚氨酯挡板,使入口的轧制油不会从支撑辊上面溅到出口的箔面上。在出口活动的机后装置靠近支撑辊处加上一幅挡油帘,使下面的轧制油不会甩到箔面上,并且对防溅板,吹扫风嘴进行了改造,以及风嘴的角度和风压进行了调整,使轧机本身除油达到最佳状况。 控制轧制成品
26、的速度和轧制力,从而降低油效应,使轧辊于铝箔表面产生一个较小的强制压应力,使进入变形区的油膜的厚度减薄。 降低轧制油的油压和提高轧制油的温度,降低成品道次的道次加工率。降低油压和提高油温主要是为了降低油膜厚度和轧制油量,降低成品的道次加工率是为了降低轧制速度,从而降低轧制区的温度和降低油膜的厚度,同时也使加工硬化更为明显,提高了铝箔的强度。 降低轧制油中油性添加剂含量。油黏度大意味轧制油的馏程终结点高,减缩能力大,污染的可能性也大。降低轧制油的黏度,从而降低油膜的厚度。 1. 2 亮晶( 亮点) 亮晶是双合轧制时出现在铝箔暗面上不均匀的发光点。它不但影响美观,而且会导致铝箔的力学性能下降。亮晶
27、分布在铝箔的暗面,一般呈椭圆形,个别呈长方形弥散分布,有时在整个铝箔表面上或局部分布,双合的上下两张箔是呈一一对应关系的,亮晶的颜色比铝的基本颜色要深且发亮,特别严重时则会形成针孔。 亮晶产生的基本原因:在正常轧制的过程中,轧辊表面与铝箔的表面是不直接接触的,轧制力是通过轧制油膜进行传递的。从金属的成形摩擦学的角度来说,轧辊和铝箔两个接触面之间完全由液体润滑剂隔开,铝箔成形过程中所产生的摩擦即为流体摩擦,如果在轧制过程中这一层液体润滑剂所组成的油膜一旦局部被破坏,就形成了混合摩擦(由流体摩擦、干摩擦、边界摩擦组成) 。干摩擦和边界摩擦常常会导致轧制工件的成形异常,也就是成形压力不通过油膜,而是
28、通过局部的点直接接触传递到轧制工件上,形成现在所谓的“亮晶”。而流体摩擦部分属于正常成形表面,不会影响亮晶,这就是亮晶产生和弥散分布的原因。根据亮晶产生的原因从以下几个方面进行改进: (1) 合卷机的涂油。由于合卷的涂油太少或涂油不均,使两层铝箔在轧制过程中油膜的厚薄不均,或部分地方没有油膜,致使两层铝箔之间形成干摩擦或边界摩擦,所以我们在合卷的过程中,加大涂油量,降低速度,并要求涂油均匀。 (2) 采用低闪点的双合油。最先采用的是闪点为82 的轧制基础油,后来改为闪点为70 的双合油。闪点为70 的油与82 的油相比,其黏度更低,挥发性更强,其形成的油膜更薄,铝箔暗面形成的油膜分布均匀,此时
29、的润滑性能偏低,使两张铝箔之间的摩擦力增大,使两层铝箔之间不存在相对滑动。 (3) 轧辊粗糙度的不均一或配对径差太大,也是产生亮晶的非常重要的原因,当轧辊的上下辊粗糙度不均一时,致使上下层铝箔与上下工作辊的摩擦因数不一样,由于轧辊的转速是同步的,致使两层铝箔之间产生相对错动。同样由于上下工作辊的角速度是相同的,辊径的差别使其线速度不一样,在双合轧制时使两层铝箔之间也随着工作辊的转动而产生相对滑动。 (4) 严格控制双合前的铝箔厚度,使双合时两张的厚度差达到要求,否则不允许双合在一起。当两张铝箔的厚度差较大时,由于金属的流动,上下两张铝箔的加工率不一致,使金属的流动不同步,两张铝箔容易产生错动,
30、产生亮晶。 2 目前药用铝箔存在的主要问题 (1) PVC 板与铝箔的热压粘合力刚达到国标。根据具体情况,产生粘合力较低的原因,可能是除油不好,经过试验铝箔表面已达到无油标准,其润湿表面张力已达到34 10 - 3 NPm。另外的原因可能是铝箔表面太亮,即轧辊的粗糙度值太小,我们把工作辊的粗糙度由原来的0. 1m ,提高到现在的0. 15m ,使粘合力大大提高。 (2) 抗拉强度偏低,仅达到168 NPmm2 。分析其性能偏低可能的几个原因,其一,轧制速度高,因为轧制速度高(800 mPmin1 200 mPmin) ,使轧制区的温度提高,就相当于轧件在轧辊之间进行了一次回复退火,使加工硬化不
31、明显,由于是要提高轧机的工作效率, 我们只能在成品道次把速度控制在400mPmin500 mPmin 之间,但效果不是太明显。其二,对8011 合金中的化学成分相应的调整,要求w (Fe) :w (Si) 2. 0 ,w (Fe) = 0. 8 %1. 0 % ,w (Si) 0. 6 % ,w (Mn) = 0. 02 % 0. 05 % , 其他杂质含量不大于0. 05 % ,通过调整使最终成品的抗拉强度大于193NPmm2 ,达到了用户的要求。 (3) 边部或局部微松。边部松,我们根据实际情况对轧制过程中板形曲线的幅值由原来的25 I 降至现在的18 I。局部松的原因是喷淋失控,要做到定
32、期检查,及时维修。 3 结束语 对我公司在药箔的试生产过程中,从工艺到成品进入市场存在的问题作了简要的论述,要稳定产品质量提高市场竞争力,还要求每道工序的操作人员有很强的责任心,在实践中总结经验,提高自己的操作水平,把问题消除在本工序内。铝箔的缺陷分析铝箔的主要缺陷有: (1)针孔。针孔是铝箔材的主要缺陷。原料中,轧辊上,轧制油中,甚至空气中的尘埃尺寸达到6m左右进入辊缝均会引起针孔,所以6m铝箔没有针孔是不可能的,只能用多少和大小评价它。由于铝箔轧制条件的改善,特别是防尘与轧制油有效地过滤和方便的换辊系统的设置,铝箔针孔数目愈来愈依赖于原料的冶金质量和加工缺陷,由于针孔往往是原料缺陷的脱落,
33、很难找到与原缺陷的对应关系。一般认为,针孔主要与含气量、夹杂、化合物及成分偏析有关。采取有效的铝液净化、过滤、晶粒细化均有助于减少针孔。当然采用合金化等手段改善材料的硬化特性也有助于减少针孔。优质的热轧材轧制的6m铝箔针孔可在100个/以下。铸轧材当净化较好时,6m铝箔针孔在200个/以下。在铝箔轧制过程中,其他造成针孔的因素也很多,甚至是灾难性的,每平方米数以千计的针孔并不稀奇。轧制油的有效过滤,轧辊短期更换及防尘措施均是减少铝箔针孔所必备的条件,而采用大轧制力,小张力轧制也会对减少针孔有所帮助。(2)辊印、辊眼、光泽不均。它主要是轧辊引起的铝箔缺陷,分为点、线、面三种。最显著的特点三周期出
34、现。造成这种缺陷的主要原因为:轧辊不正确的磨削;外来物损伤轧辊:来料缺陷印伤轧辊;轧辊疲劳;辊间撞击、打滑等。所有可以造成轧辊表面损伤的因素,均可对铝箔轧制形成危害。因为铝箔轧制辊面光洁度很高,轻微的光泽不均匀也会影响其表面状态。定期的清理轧机,保持轧机的清洁,保证清辊器的正常工作,定期换辊,合理磨削,均是保证铝箔轧后表面均匀一致的基本条件。(3)起皱。由于板形严重不良,在铝箔卷取或展开时会形成皱折,其本质为张力不足以使箔面拉平。对于张力维20MPa的装置,箔面的板形不得大于30I,当大于30I时,必然起皱。由于轧制时铝箔往往承受比后续加工更大的张力,一些在轧制时仅仅表现为板形不良,包括轧辊磨
35、削不正确,辊型不对,来料板形不良及调整板形不正确。(4)亮点、亮痕、亮斑。双合面由于双合油使用不当引起的亮点、亮痕、亮斑,主要是因为双合油油膜强度不足,或轧辊面不均引起轧制不均变形,外观呈麻皮或异物压入状。选用合理的双合油,保持来料清洁和轧辊的辊面均匀是解决这类缺陷的有效措施。当然改变压下量和选择优良的铝板也是必要的。(5)厚差。厚差难于控制是铝箔轧制的一个特点,3%的厚差在板材生产时也许不难,而在铝箔生产时却非常困难。原因在于厚度薄,其他微量条件均可造成影响,如温度、油膜、油气浓度等。铝箔轧制一卷可达几十万米,轧制时间长达10h左右,随时间延长,厚差很易形成,而对厚度调整的手段仅有张力速度。
36、这些因素均造成了铝箔轧制的厚控困难,所以,真正控制厚差在3%以内,需要许多条件来保证,难度相当大。(6)油污。油污是指轧制后铝箔表面带上了多余的油,即除轧制油膜以外的油。这些油往往由辊颈处或轧机出口上、下方甩、溅、滴在箔面上,且较脏,成分复杂。铝箔表面带油污比其他轧制材带油污危害更大,一是由于铝箔成品多数作为装饰或包装材料,必须有一个洁净的表面;二是其厚度薄,在后道退火时易形成泡状,而且由于油量较多在该处形成过多的残留物而影响使用。油污缺陷多少是评价铝箔质量的一项很重要的指标。(7)水斑。水斑是指在轧制前有水滴在箔面上,轧制后形成的白色斑迹,较轻微时会影响箔面表面状况,严重时会引起断带。水斑是
37、由于油中有水珠或轧机内有水珠掉在箔面上形成的,控制油内水分和水源是避免水斑的惟一措施。(8)振痕。振痕是指铝箔表面周期性的横波。产生振痕原因有两种:一种是由于轧辊磨削时形成的,周期在1020mm左右;另一种是轧制时由于油膜不连续形成振动,常产生在一个速度区间,周期为510mm。产生振痕的根本原因是油膜强度不足,通常可以采用改善润滑状态来消除。(9)张力线。当厚度达到0.015mm以下时,在铝箔的纵向形成平行条纹,俗称张力线。张力线间距在520 mm左右,张力愈小,张力线愈宽,条纹愈明显。当张力达到一定值时,张力线很轻微甚至消失。厚度愈小产生张力线的可能性愈大,双合轧制产生张力线的可能性较单张大
38、。增大张力和轧辊粗糙度是减轻、消除张力线的有效措施,而大的张力必须以良好的板形为基础。(10)开缝。开缝是箔材轧制特有的缺陷,在轧制时沿纵向平直地裂开,常伴有金属丝线。开缝的根本原因是入口侧打折,常发生在中间,主要由于来料中间松或轧辊不良。严重的开缝无法轧制,而轻微的开缝在以后的分切时裂开,这往往造成大量废品。(11)气道。在轧制时间断出现条状压碎,边缘呈液滴状曲线,有一定宽度,轻度的气道未压碎,呈白色条状并有密集针孔。在压碎铝箔的前后端存在密集针孔是判断气道与其他缺陷的主要标志。气道来源于原料,选择含气量低的材料作为铝毛坯是非常重要的。(12)卷取缺陷。卷取缺陷主要指松卷或内松外紧。由于铝箔
39、承受的张力有限,卷取硬卷就很困难。取得里紧外松的卷是最理想的,而足够的张力是形成一定张力梯度的条件。所以,卷取质量最终依赖于板形好坏,内松外紧的卷会形成横棱,而松卷则会形成椭圆,这均会影响以后加工。铝箔轧制缺陷种类尽管很多,但最终主要表现为:以孔洞为特征的针孔、辊眼、开缝、气道;以表面状况为特征的油污、光泽不均、振痕、张力线、水斑、亮点亮斑;以影响后工序加工的板形、起皱、打折、卷取不良 ;以尺寸为特征的厚差等。实质上,铝箔特有的缺陷只有针孔一类,其他几种缺陷板材也同样有,只不过表现的严重程度不同或要求不同而已。分析四大铝箔应用领域现状一、汽车用复合箔 随着我国汽车工业的蓬勃发展和汽车铝化率的不
40、断提高,汽车用箔的市场需求量快速增加,汽车用箔有两种,一种是汽车空调器用复合箔,中国的汽车空调器已经全铝化,对铝箔年需求量达1.5万吨;另一种是汽车散热器用复合箔,用于制造汽车水箱散热器、汽车冷凝器和蒸发器,目前汽车水箱铝化率达到40,年需求量为0.3万吨左右。 二、药箔 医药包装铝箔主要包括水剂、针剂的易开型瓶盖和药用PTP铝箔,由于PTP铝箔具有防潮、携带方便、安全卫生等优点,在国际医药行业应用非常广泛。我国自1985年开始使用铝箔包装药品,迄今包装铝箔仅占药品包装材料的20,近几年药箔市场迅猛发展,一方面是医药市场发展较快,但主要是因为20铝箔在药品包装中的应用比例不断提高。 三、软包装
41、铝箔 软包装是利用软复合包装材料制成的袋式容器,软包装的出现极大地提高了食品饮料业的机械化、自动化水平,加快了人们饮食生活的现代化、社会化进程。在发达国家,软包装已成为食品、饮料的主要包装形式之一,在一定范围之内取代了罐装和瓶装。近些年,我国的软包装市场发展也很快,迄今已引进了10条铝箔复合生产线,可根据软包装用途的不同采用干式复合、热熔复合、挤出复合等不同工艺。软包装不但具有防潮、保鲜的功效,而且可印刷各种图案和文字,是现代商业包装的理想材料。随着人们生活水平的提高,软包装铝箔还有很大的发展空间。 四、电解电容器用铝箔 电解电容器所用铝箔是一种在极性条件下工作的腐蚀材料,对铝箔的组织结构有较
42、高的要求,所用铝箔分为三种:阴极箔,厚度为0.015mm0.06mm;高压箔,厚度为0.065mm0.1mm,要求铝箔用高纯铝生产;低压箔,厚度为0.06mm0.1mm。 国内电解电容器铝箔的生产厂家较少,主要是市场需求不大,且生产技术与先进国家有较大差距。但铝质电解电容器性能好,价格低,用途广泛,所以市场前景很好。目前日本的年需求量为4.5万吨,是中国市场的6倍。随着电子行业的发展以及中国成为主要的工业生产基地,电解电容器铝箔的市场需求前景广阔。铸轧料生产铝箔的发粘问题双零铝箔发粘现象包含现两层意思:铝箔的力学性能不合使用要求及铝箔表面除油效果不良而造成铝箔在使用过程中产生剥离困难通过改善成
43、品退火工艺并控制轧制工序的轧制油量及其理化性能,调整分卷分切的张力使用参数,消除了铝箔发粘缺陷关键词 铝箔退火表面质量发粘The Removal of Aluminium Foil Sticky DefectLu Deqiang(North China Aluminium Co.,Ltd.,Zhuozhou,072750,China)Abstract The reasons of aluminium foil(the thickness below10m)stick is presented.The methods to remove it are given.The sticky defec
44、t can be removed through improving the finished product annealing technology,controlling rolling oil quantity and its physical and chemical properties,adjusting the tension parameters of separator and slitter of the aluminium foil.Keywords aluminium foil;annealing;surface qulity;sticking铝箔按生产状态有软硬两种
45、,双零箔大多数是在软化退火后使用,软化退火不仅是为了控制铝箔的力学性能,而且要消除铝箔表面的残油,获得平整光亮的表面,并能自由展开不同用途的铝箔,要求的除油程度不同,如复合用铝箔及电容器用铝箔表面不得有残留润滑油但近年来,用户对双零箔的质量提出的要求越来越高铝箔发粘成为主要缺陷之一,软状态双零箔发粘现象主要表现为:双零箔手感“发软”,用户使用过程中不易于保持平整的板型;双零箔卷层与层之间粘连,严重的形成“板结”,在开卷过程中,剥离困难,造成铝箔不能正常使用严重影响了铝箔的生产销售本文介绍了我们解决这一问题的措施1退火工艺改进1.1双零箔成品退火制度的原则通常双零箔退火的目的,一是为了获得一定的
46、塑性;二是为了获得光亮、干净无残油的表面质量过去制定双零箔成品退火工艺的主要考虑因素,是纯铝箔的再结晶温度和轧制油的馏程由于纯铝箔的再结晶温度约为240260,铝箔轧制油的馏程一般约为200260,过去制定的退火工艺,退火温度一般为300400,退火周期1040h这种退火制度,由于温度高,油脂燃烧,发生油膜碳链分解氧化,引起铝箔污染,造成黄褐色油斑1.2以往双零箔成品退火工艺的不足近几年来,逐步采用所谓低温长时间退火工艺,其退火温度不低于280,退火时间可达到150h,但双零箔退火后的效果并不理想双零箔的退火温度是否必须高于纯铝箔的再结晶温度?如果低于再结晶温度进行退火,能否满足用户的使用要求
47、?低温下,除油效果怎么样?退火温度和时间如何掌握,才能保证力学性能表面质量均符合要求,是必须通过试验回答的问题1.3新退火工艺的制定依据退火工艺主要参数是退火时间,主要取决于装炉量、箔卷的宽度和卷径装炉量大,卷径越大,箔材越宽,则退火时间越长应保证除油效果的前提下,退火温度越低越好,而不必考虑铝箔是否充分再结晶满足用户使用要求是制定新退火的依据1.4新退火工艺应用效果在循环空气炉中进行铝箔的退火试验考虑到消除铝箔卷的起棱鼓缺陷,要慢速加热,慢速冷却,采用阶梯式加热制度根据铝箔卷径和铝箔宽度来试验退火保温时间;根据不同的退火温度来考察铝箔的力学性能、铝箔的粘附性和铝箔的脱脂性能退火试验结合工业生产,选用10t箱式循环空气炉,加热功率为360kW,最高加热温度为535试验铝箔的合金状态为1235-O,厚度为0.0060.007mm,卷径300500mm,宽度分别为350、460、520、787、920、1024、1216mm,根据试验铝箔的规格退火时间(加热+