Πρώτες ύλες
Το αλουμίνιο αριθμεί μερικά από τα μέγιστα άφθονα στοιχεία: μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο, είναι η πιο άφθονη λεπτομέρεια που προσδιορίζεται μέσα στο πάτωμα της γης, που αποτελεί πάνω από οκτώ τοις εκατό του φλοιού σε ένταση δέκα μιλίων και εμφανίζεται σχεδόν σε κάθε συνηθισμένο βράχο.
Ωστόσο, το αλουμίνιο δεν εμφανίζεται στην καθαρή του μορφή χάλυβα, αλλά εναλλακτικά ως ενυδατωμένο οξείδιο του αργιλίου (ένα μείγμα νερού και αλουμίνας) σε συνδυασμό με πυρίτιο, οξείδιο σιδήρου και τιτάνια.Το πιο πλήρους μεγέθους μετάλλευμα αλουμινίου είναι ο βωξίτης, που πήρε το όνομά του από τη γαλλική πόλη Les Baux, στην οποία μετατράπηκε σε καθορισμένο το 1821. Ο βωξίτης μεταφέρει σίδηρο και ενυδατωμένο οξείδιο του αργιλίου, με το τελευταίο να αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο συστατικό του ύφασμα.
Επί του παρόντος, ο βωξίτης είναι αρκετά άφθονος, ώστε τα καλύτερα κοιτάσματα με περιεκτικότητα σε οξείδιο του αργιλίου σαράντα πέντε τοις εκατό ή περισσότερο να εξορύσσονται για την παραγωγή αλουμινίου.Συγκεντρωμένα κοιτάσματα ανακαλύπτονται σε κάθε βόρειο και νότιο ημισφαίριο, με το μέγιστο του μεταλλεύματος που χρησιμοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες να προέρχεται από τις Δυτικές Ινδίες, τη Βόρεια Αμερική και την Αυστραλία.
Δεδομένου ότι ο βωξίτης συμβαίνει τόσο κοντά στην επιφάνεια της γης, οι μέθοδοι εξόρυξης είναι φανταστικά εύκολες.Εκρηκτικά χρησιμοποιούνται για να ανοίξουν μεγάλοι λάκκοι σε κρεβάτια βωξίτη, μετά τα οποία απομακρύνονται τα κορυφαία στρώματα βρωμιάς και βράχου.Στη συνέχεια, το εκτεθειμένο μετάλλευμα αφαιρείται με μπροστινούς φορτωτές παύσης, στοιβάζεται σε φορτηγά ή βαγόνια σιδηροδρόμου και μεταφέρεται στο εργοστάσιο επεξεργασίας.Ο βωξίτης είναι βαρύς (συνήθως ένας τόνος αλουμινίου μπορεί να παραχθεί από 4 έως 6 τόνους μεταλλεύματος), επομένως, για να μειωθεί η αξία της μεταφοράς του, αυτά τα λουλούδια βρίσκονται τακτικά όσο το δυνατόν πιο κοντά στα ορυχεία βωξίτη.
Η παραγωγική διαδικασία
Η εξαγωγή φυσικού αλουμινίου από βωξίτη περιλαμβάνει διαδικασίες.Πρώτον, το μετάλλευμα εξευγενίζεται για να απαλλαγεί από ακαθαρσίες όπως οξείδιο του σιδήρου, πυρίτιο, τιτάνια και νερό.Στη συνέχεια, το προκύπτον οξείδιο του αλουμινίου τήκεται για την παροχή φυσικού αλουμινίου.Μετά από αυτό, το αλουμίνιο τυλίγεται για να παρέχει φύλλο.
Διύλιση-Διαδικασία Bayer
1. Η τεχνική Bayer που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του βωξίτη περιλαμβάνει 4 στάδια: πέψη, εξορθολογισμό, καθίζηση και πύρωση.Κατά τη διάρκεια του επιπέδου πέψης, ο βωξίτης είναι δαπέδου και αναμιγνύεται με υδροξείδιο του νατρίου νωρίτερα από την άντληση σε τεράστιες δεξαμενές υπό πίεση.Σε αυτές τις δεξαμενές, που αναφέρονται ως χωνευτές, ο συνδυασμός υδροξειδίου του νατρίου, θερμότητας και πίεσης διασπά το μετάλλευμα σε μια κορεσμένη απάντηση αργιλικού νατρίου και αδιάλυτων ρύπων, που κατακάθονται στον πυθμένα.
2. Η επόμενη φάση της τεχνικής, ο εξορθολογισμός, συνεπάγεται την αποστολή της λύσης και των ρύπων μέσω μιας στερέωσης δεξαμενών και πρέσων.Κατά τη διάρκεια αυτού του βαθμού, τα υφασμάτινα φίλτρα παγιδεύουν τους ρύπους, οι οποίοι στη συνέχεια μπορούν να απορριφθούν.Αφού φιλτραριστεί ξανά, η τελική λύση μεταφέρεται σε έναν πύργο ψύξης.
3. Στο επόμενο επίπεδο, την κατακρήμνιση, το διάλυμα οξειδίου του αλουμινίου δρα σε ένα τεράστιο σιλό, όπου, σε μια προσαρμογή της τεχνικής Deville, το ρευστό σπάρεται με κρυστάλλους ενυδατωμένου αλουμινίου για την προώθηση του σχηματισμού υπολειμμάτων αλουμινίου.Καθώς οι σπόροι κρύσταλλοι δελεάζουν άλλους κρυστάλλους μέσα στο διάλυμα, αρχίζουν να σχηματίζονται τεράστιες συστάδες ένυδρου αλουμινίου.Αυτά πρώτα φιλτράρονται και μετά ξεπλένονται.
4. Η φρύξη, το τελευταίο βήμα μέσα στο σύστημα εξευγενισμού της Bayer, περιλαμβάνει την έκθεση του ένυδρου αλουμινίου σε υπερβολικές θερμοκρασίες.Αυτή η εξαιρετική ζεστασιά αφυδατώνει το ύφασμα, αφήνοντας ένα υπόλειμμα εξαιρετικής λευκής σκόνης: οξείδιο του αλουμινίου.
τήξη
1. Η τήξη, η οποία διαχωρίζει την ένωση αλουμινίου-οξυγόνου (αλουμίνα) που παράγεται με τη βοήθεια της μεθόδου Bayer, είναι το επόμενο βήμα για την εξαγωγή φυσικού αλουμινίου από χάλυβα από βωξίτη.Αν και το σύστημα που χρησιμοποιείται σήμερα προέρχεται από την ηλεκτρολυτική προσέγγιση που επινοήθηκε ταυτόχρονα μέσω του Charles Hall και του Paul-Louis-Toussaint Héroult στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, έχει εκσυγχρονιστεί.Πρώτον, η αλουμίνα διαλύεται σε ένα κινητό τήξης, ένα βαθύ μεταλλικό ωίδιο επενδεδυμένο με άνθρακα και γεμάτο από ένα θερμαινόμενο υγρό αγωγό που αποτελείται ιδιαίτερα από την ένωση αλουμινίου κρυόλιθος.
2. Στη συνέχεια, ένας ηλεκτρικός σύγχρονος διέρχεται μέσω του κρυόλιθου, προκαλώντας τη δημιουργία κρούστας πάνω από την κορυφή του τήγματος αλουμίνας.Όταν η επιπλέον αλουμίνα αναδεύεται περιοδικά στο μείγμα, αυτή η κρούστα σπάει και ανακατεύεται το ίδιο όμορφα.Καθώς η αλουμίνα διαλύεται, αποσυντίθεται ηλεκτρολυτικά για να παράγει ένα στρώμα καθαρού, λιωμένου αλουμινίου στο χαμηλότερο σημείο της κυψέλης τήξης.Το οξυγόνο συγχωνεύεται με τον άνθρακα που χρησιμοποιείται για την επένδυση του κυττάρου και διαφεύγει με το σχήμα του διοξειδίου του άνθρακα.
3. Ακόμα σε τηγμένο σχήμα, το καθαρισμένο αλουμίνιο λαμβάνεται από τις κυψέλες τήξης, μεταφέρεται σε χωνευτήρια και αδειάζεται σε κλίβανους.Σε αυτόν τον βαθμό, μπορούν να εισαχθούν και άλλοι παράγοντες για την παροχή κραμάτων αλουμινίου με χαρακτηριστικά κατάλληλα για το προϊόν παύσης, αν και το φύλλο συνήθως κατασκευάζεται από ενενήντα εννέα,8 ή ενενήντα εννέα,9 τοις εκατό καθαρό αλουμίνιο.Στη συνέχεια, το υγρό χύνεται σε συσκευές άμεσης χύτευσης, όπου ψύχεται σε τεράστιες πλάκες που ονομάζονται "πλινθώματα" ή "απόθεμα επανατυλίγματος".Μετά την ανόπτηση - αντιμετωπίζεται η θερμότητα για να ενισχυθεί η εργασιμότητα - τα πλινθώματα είναι κατάλληλα για κύλιση σε αλουμινόχαρτο.
Μια εναλλακτική προσέγγιση για την τήξη και τη χύτευση του αλουμινίου ονομάζεται "non-stop casting".Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει μια γραμμή παραγωγής που περιλαμβάνει έναν κλίβανο τήξης, ένα τζάκι αποθήκευσης για να περιλαμβάνει το λιωμένο μέταλλο, ένα σύστημα διακόπτη, μια μονάδα χύτευσης, μια μονάδα συνδυασμού όπως ρολά τσιμπήματος, διάτμηση και χαλινάρι, και ένα κύλινδρο επανατύλιξης και πηνίου.Και οι δύο μέθοδοι παράγουν απογραφή πάχους που ξεκινούν από 0.125 έως μηδέν, 250 ίντσες (0,317 έως 0,635 εκατοστά) και πολυάριθμων πλάτη.Το κέρδος της μεθόδου συνεχούς χύτευσης είναι ότι δεν απαιτεί ένα στάδιο ανόπτησης πριν από την έλαση με φύλλο, όπως και ο τρόπος τήξης και χύτευσης, επειδή η ανόπτηση πραγματοποιείται συνήθως σε όλο το σύστημα χύτευσης.
Αλουμινόχαρτο
Αφού γίνει η απογραφή του φύλλου, πρέπει να μειωθεί το πάχος του για να γίνει το φύλλο.Αυτό εκτελείται σε ένα ελασματουργείο, στο οποίο το ύφασμα ξεπερνά πολλές περιπτώσεις μέσω μεταλλικών κυλίνδρων που ονομάζονται ρολά εργασίας.Καθώς τα φύλλα (ή οι ιστοί) αλουμινίου περνούν μέσα από τους κυλίνδρους, συμπιέζονται λεπτότερα και εξωθούνται μέσω του χώρου μεταξύ των κυλίνδρων.Τα ρολά εργασίας συνδυάζονται με βαρύτερα ρολά γνωστά ως εφεδρικά ρολά, τα οποία ασκούν πίεση για να διατηρήσουν τη σταθερότητα των ρολών ζωγραφικής.Αυτό επιτρέπει τη διατήρηση των διαστάσεων του προϊόντος εντός των ανοχών.Οι πίνακες και τα εφεδρικά ρολά περιστρέφονται σύμφωνα με αντίθετες οδηγίες.Προστίθενται λιπαντικά για τη διευκόλυνση της τεχνικής κύλισης.Κατά τη διάρκεια αυτού του συστήματος έλασης, το αλουμίνιο πρέπει περιστασιακά να ανόπτεται (κατεργάζεται με θερμότητα) για να διατηρείται η εργασιμότητα του.
Η έκπτωση του φύλλου ελέγχεται με τη βοήθεια της ρύθμισης των στροφών των κυλίνδρων και του ιξώδους (αντίσταση στην ολίσθηση), της ποσότητας και της θερμοκρασίας των λιπαντικών κύλισης.Το διάκενο κυλίνδρων καθορίζει τόσο το πάχος όσο και τη διάρκεια του φύλλου που βγαίνει από το μύλο.Αυτό το κενό μπορεί να ρυθμιστεί με τη βοήθεια ανύψωσης ή χαμηλώματος του υψηλότερου ρολού ζωγραφικής.Το Rolling παράγει δύο φυσικά φινιρίσματα στο φύλλο, ζωηρά και ματ.Το ζωηρό άκρο παράγεται ενώ το φύλλο έρχεται σε επαφή με τις επιφάνειες του ρολού ζωγραφικής.Για να παραχθεί το ματ άκρο, δύο φύλλα πρέπει να συσκευαστούν μαζί και να τυλιχτούν ταυτόχρονα.Ενώ αυτό επιτυγχάνεται, οι άκρες που αγγίζουν το κάθε διαφορετικό αποκτούν ματ φινίρισμα.Άλλες τεχνικές μηχανικού φινιρίσματος, που παράγονται συνήθως κατά τη διάρκεια εργασιών μετατροπής, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή θετικών σχεδίων.
Καθώς τα φύλλα αλουμινίου περνούν μέσα από τους κυλίνδρους, κόβονται και κόβονται με κυκλικά ή σαν ξυράφι μαχαίρια που είναι εγκατεστημένα στον κυλινδρόμυλο.Το κούρεμα αναφέρεται στα χείλη του φύλλου, ακόμη και όταν το σχίσιμο συνεπάγεται την κοπή του φύλλου σε πολλά φύλλα.Αυτά τα βήματα χρησιμοποιούνται για την παροχή λεπτών περιελιγμένων πλάτη, για την περικοπή των άκρων του επικαλυμμένου ή πολυστρωματικού αποθέματος και για την παροχή τετράγωνων τμημάτων.Για σίγουρες λειτουργίες κατασκευής και αλλαγής, οι ιστοί που έχουν σπάσει καθ' όλη τη διάρκεια της κύλισης πρέπει να ενωθούν και να επιστρέψουν μεταξύ τους ή να συναρμολογηθούν.Οι συνηθισμένοι τύποι ματιών για να γίνετε μέλος ιστών από απλό φύλλο ή/και επιδοτούμενο φύλλο αποτελούνται από υπερήχους, θερμοκολλητική ταινία, ταινία στεγανοποίησης τάσης και ηλεκτροσυγκολλημένη.Το μάτισμα υπερήχων χρησιμοποιεί μια συγκόλληση σταθερής κατάστασης —που γίνεται με μετατροπέα υπερήχων— εντός του επικαλυπτόμενου μεταλλικού.
Τελικές προσεγγίσεις
Για πολλές συσκευασίες, το αλουμινόχαρτο χρησιμοποιείται σε IV / συνδυασμό με διαφορετικές ουσίες.Μπορεί να καλυφθεί με μεγάλη ποικιλία ουσιών, οι οποίες περιλαμβάνουν πολυμερή και ρητίνες, για διακοσμητικές, αμυντικές ή θερμομονωτικές λειτουργίες.Μπορεί να πλαστικοποιηθεί σε χαρτιά, χαρτόνια και πλαστικές ταινίες.Μπορεί επίσης να κοπεί, να διαμορφωθεί σε οποιαδήποτε μορφή, να εκτυπωθεί, να αποτυπωθεί σε ανάγλυφο, να κοπεί σε λωρίδες, να κοπεί, να χαραχτεί και να ανοδιωθεί.Μόλις το φύλλο είναι στην τελευταία του χώρα, συσκευάζεται ανάλογα και αποστέλλεται στον πελάτη.
Ελεγχος ποιότητας
Εκτός από τον έλεγχο εντός της μεθόδου τέτοιων παραμέτρων όπως η θερμοκρασία και ο χρόνος, το ολοκληρωμένο προϊόν αλουμινίου πρέπει να πληροί θετικές ανάγκες.Για παράδειγμα, έχει βρεθεί ότι οι μοναδικές διαδικασίες αλλαγής και διακοπής χρήσης απαιτούν διάφορα εύρη ξηρότητας στο πάτωμα του φύλλου για βέλτιστη απόδοση.Για να καθοριστεί η ξηρότητα χρησιμοποιείται μια διαβρεξιμότητα, ρίξτε μια ματιά.Σε αυτή τη δοκιμή, εξαιρετικά διαλύματα αιθυλικής αλκοόλης σε απεσταγμένο νερό, σε προσαυξήσεις δέκα τοις εκατό με τη βοήθεια της ποσότητας, χύνονται με ομοιόμορφη κίνηση στην επιφάνεια του φύλλου.Εάν δεν σχηματιστούν σταγόνες, η διαβρεξιμότητα είναι 0. Η τεχνική διατηρείται μέχρι να προσδιοριστεί ποιο ελάχιστο ποσοστό διαλύματος αλκοόλης θα βρέξει απόλυτα το πάτωμα του φύλλου.
Άλλες κρίσιμες ιδιότητες είναι το πάχος και η αντοχή σε εφελκυσμό.Οι τυπικές μέθοδοι ελέγχου προωθήθηκαν με τη βοήθεια της Αμερικανικής Εταιρείας Δοκιμών και Υλικών (ASTM).Το πάχος προσδιορίζεται μέσω της ζύγισης ενός δείγματος και της μέτρησης της θέσης του, μετά την οποία η διαίρεση του βάρους μέσω του κατασκευασμένου του τόπου δείχνει την πυκνότητα του κράματος.Ο έλεγχος της τάσης από το φύλλο πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά γιατί ρίξτε μια ματιά στις συνέπειες μπορεί να υποφέρετε από σκληρές άκρες και την παρουσία μικρών ελαττωμάτων, καθώς και άλλες μεταβλητές.Το σχέδιο τοποθετείται σε λαβή και ασκείται πίεση εφελκυσμού ή έλξης έως ότου συμβεί το σπάσιμο του σχεδίου.Μετράται η πίεση ή η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει το σχέδιο.
Ώρα δημοσίευσης: Mar-08-2022