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裝飾用鋁箔的質量控制
- 評論:0 瀏覽:1827 發布時間:2006/10/19
- 隨著我國建筑裝飾業和房地產業的迅速發展,新興的建筑裝飾材料不斷涌現,其中彩涂鋁塑板被大量應用,鋁箔是其主要的加工用材料。據考察,作為彩涂裝飾材料 的0.03-0.08mm鋁箔發展迅速,市場潛力巨大。僅南方某一企業就有11條彩涂生產線,年需求0。03mmxl 240mm鋁箔5 000~8000t;另—企業計劃在1-2年內將達到數10條彩涂生產線,年需裝飾用鋁箔量將達到幾萬噸,產品除滿足國內市場外,部分產品將出口到東南 亞。除以上兩家公司外,上規模的鋁塑板和彩涂生產企業在全國各地還有很多家,裝飾用鋁箔市場需求巨大,發展前景廣闊。鋁塑復合板裝飾材料主要是以美觀、耐 用為基礎,對鋁箔的表面、組織、性能、板形等質量有較高的要求。本文對某公司生產裝飾用鋁箔的質量控制進行討論。
1 裝飾用鋁箔的規格、表面質量、板、形、力學性能要求
裝飾用鋁箔的厚度一般為0。03—0。08mm,最近有些用戶為了降低成本已將鋁箔的厚度降至0。026mm。成品寬度為1040mm、1 240mm等。對于復合用鋁箔,板形是關鍵,鋁箔板形質量的好壞直接影響復合板的質量。板形好、表面平整的鋁箔與塑料復合時,粘合力較大,復合均勻。反 之,粘合力小,使之局部與塑料復合不上。作為面板的鋁箔,表面色度要均勻、組織應細密。鋁箔的表面帶油會嚴重影響著鋁箔的彩徐與復合質量,因此要嚴格控制 成品道次軋制時的鋁箔表面帶油量。裝飾用鋁箔的抗拉強度控制在190N/mm²以上
2 鋁箔質量控制
2 1 鑄軋坯料的質量控制
2.1.1 合金的選擇
裝飾用鋁箔為單零鋁箔,為了滿足成品的力學與性能要求,必須合理的選擇合金的種類。目前裝飾用鋁箔的合金牌號主要有1145、1100、8011等,具體成分見表'。
2.1.2 鑄軋坯料組織
(1)在鑄軋坯料的生產過程中,板面經常出現一些縱向的條紋,經冷軋、箔軋至成品后變成了明暗相間的條紋。用電子探針分析1145鋁合金坯料,有條紋處Fe、 Si的質量分數分別為0。34%~0。36%Fe,0。10%~0。15%Si;無條紋處的為0。29%~0。32%Fe,0。07%~0。09%Si見表2
為了解決壞料成分的不均勻問題,他們在鑄軋坯料的生產中采取了以下的改進措施:
(1)為廠保證坯料的成分均勻,減輕條紋的產生,應采取嚴格的熔體凈化手段,適宜的澆注溫度并適當降低鑄軋速度。
(2)合理地調整嘴輥間隙。嘴輥間隙較小時,在鑄軋過程中施加軋制力后,將使嘴片與軋輥相接觸產生摩擦,易產生粘輥現象,由于粘在軋輥上的鋁隨 著軋制時間的延長和軋輥溫度的升高而越粘越多,使板面產生粘鋁條紋。另外,嘴輥間隙較小時,粘在軋輥輥面上的灰塵及嘴子材料粉末等贓物在嘴輥間隙處堆積, 堆積處使板面產生條紋。因此,鑄軋前立板時要調整嘴輥叫隙至合適大小,盡可能使上嘴輥間隙大于下嘴輥間隙,并使用不易變形及軟質的鑄嘴材料,來避免或減輕 鑄軋板的條紋缺陷。
(3)鑄軋區施加電磁場。在鑄軋過程中,電磁場振動頻率的變換使晶粒破碎,電磁的攪拌使成分均勻,從而減少鑄軋扳偏析的產生。
(4)嚴格控制鑄軋壞料的晶粒度。由于鑄軋坯料的晶粒度對后續的冷軋和熱處理過程有較大的影響。鑄軋板晶粒粗大時,冷軋過程很難破碎晶粒。大晶 粒部位加工硬化快,不易變形,造成冷軋材的組織和性能不均勻,使鋁箔軋制時的板形、表面質量不易控制。因此,他們規定鑄軋壞料的晶粒度為1級(按國家5級 晶粒度標準執行,晶粒尺寸不大于0。4mm²/個)。
(5)改造供流系統:為了使鑄軋坯料的組織細密、成分均勻、表面一致,我們對供流系統進行了多次改進,對鑄嘴的內部結構形式進行了優化,對鑄嘴材質進行了選擇,對流槽、過濾系統進行了改裝,使之便于插入多塊過濾片,另外還增設了在線凈化裝置。
2.1.3 鑄軋坯料的力學性能
他們對所選合金的鑄軋坯料的力學性能(均為試樣的平均值)進行了比較,如表3所示。
2.1.4 鑄軋坯料的板形
板形是裝飾鋁箔最關鍵的質量指標,由于軋制的遺傳性,在生產:過程中必須嚴格控制鑄軋坯料的板形,采用合理的工藝參數、正確的鑄軋輥輥型來生產 合格的鑄軋壞料。經驗表明:鑄軋坯料的板形直接影響著板帶材和箔材的板形質量,鑄軋坯料的板形較好時,在隨后的軋制過程中工藝參數穩定、表面質量和板形都 較好。反之亦反。生產小規定:鑄軋坯料的同板差不大于0。04mm,凸度不大干1%,不允許為負值,縱向差不大于0。10mm/輥周長,并且厚度均勻,不 得有突變現象。
2.1.5 鑄軋坯料的厚度選擇
為了保證裝飾箔的力學性能,不但要控制中間退火前的總加工率,還要控制最終產品的總加工率(即中間退火后的總加工率)。他們根據所選擇的合金,確定鑄軋坯料的厚度為7.5~8 5mm。
2.2 冷軋及中間退火工藝
2 2.1 冷軋工藝
為了保證裝飾箔的表面和板形質量,應盡量減小冷軋道次加工率,增加軋制道次,使各道次的軋制上藝參數保持合理、均衡。鋁箔毛料的厚度一般在0。 3~0。6mm ,根據不同合金和不同工藝進行5~8 道次的軋制,冷軋過程中軋輥的原始輥型和輥型控制是影響帶材的表面、板形質量的主要因素,因此,必須提高軋輥磨削質量,選擇合理的軋輥門度和粗糙度,成品道次應控制帶油量(軋后鋁箔表面殘留的軋制油量)。
為了保證最終產品的力學性能,根據不同合金鑄軋板的特點,冷軋時必須合理的選擇總加工率,我們的經驗:1145鋁合金冷軋總加下率為90%—97%,8011鋁合金的為75%—90%,1100鋁合金的為90%~95%。
2 2.2 中間退火工藝
由于廠鑄軋板的生產特點,雜質元素固溶度大,其合金元素的含量不同,不平衡結晶的程度也不同,鑄軋板材的抗拉強度較大,因此,對廠8011、 1100鋁合金,為廠后續的軋制順利進行,必須采用小間退火的手段來消除加工硬化,保證鋁箔的最終力學性能滿足用戶的使用要求。8011鋁合金的雜質含量 比1100鋁合金的高,兩種合金的小間退火前的總加工率不同。表4為不同合金的在不同加工率時的中間退火制度從力學性能(試樣平均值)。
2.3 箔材生產的質量控制
通常認為鋁箔軋制的三要素為設備、軋制油和操作工藝:在裝機水平一定的情況下,軋輥的質量是一個重要的設備因素。鋁箔的軋制工藝,如輥輥型及表 面粗糙度、道次加工率、軋制速度、張力、軋制油理化指標等都會影響軋制過程的穩定性和成品的質量,各因素之間有密切的聯系和影響。
2.3.1 鋁箔的表面質量控制
由于鋁箔軋機與冷軋機的設備性能、軋制上藝、軋輥參數、控制方式等有一定的差異,使得冷軋成品道次與箔軋第一道次的軋制銜接特別重要。箔軋第一 道次要控制合理的道次加工率,才能保證后續的軋制順利進行。軋制參數均衡,可獲得較好的鋁箔表面、板形。箔軋的第一道次加工率—般控制在50%以下。中間 道次加工率可大些,但成品道次加工率需減小,控制在50%以下,以保證成品良好的扳 形利表面質量。作為裝飾材料,還要美觀、表面潔凈、無條紋。
2.3.2 成品板形控制
只有提供較好板形的鋁箔,才能滿足鋁箔在彩涂和復塑過程中不起皺、與塑料均勻復合。找公司的1#鋁箔軋機帶有板形自動控制系統.對控制板形較有 利,配合一定的軋制工藝參數,即可獲得滿意的板形;2#鋁箔軋機未配板形儀,成品道次軋制時主要依靠操作技能和直接觀察板面來控制板形,其軋制參數與1號 軋機的有一定的區別,尤其表現在軋制國力、和前后張力上。
2.3.3 表面帶油控制
鋁塑復合裝飾用鋁箔表面帶油時,無法與塑料 復合,尤其是作底板的鋁箔,用戶為了降低成本,基本不通過清洗的工序。 —些小企業甚至連面板用的鋁箔也不清洗,這樣對鋁箔的表面提出了更高的要求:在箔軋過程中我公司采取廠以下除油措施:
(1)制定合理的軋制工藝參數,適當地降低軋制速度;
(2)使用較小粘度的軋制油,合理控制軋制油添加劑的含量;
(3)選擇合理的軋輥磨削參數;
(4)對鋁怖軋機的除油裝置進行廠改進,同時刮軋制成品道次時還采用了外加風力和隔離裝置等除油措施。
2.3 4 裝飾箔的力學性能
根據上述一系列的工藝措施,對不同的合金使表用了不同的生主產方式進行控制,最終均得到了滿足用戶使用要求的鋁箔。5為幾種裝飾用鋁箔的力學性能。
3 結 論
(1)根據裝飾用鋁箔的使用特點,為了生產用戶滿意的產品,必須首先控制鑄軋坯料的質量,主要是控制其冶金質量,保證晶粒細小,組織均勻,坯料表面不能有條紋缺陷,板形符合規定的指標。
(2)不同的合金在冷軋時,控制不同的總加工率和使用不同的退火制度,獲得相近的成品力學性能。
(3)箔軋是裝飾箔質量控制的重要環節。在第1道次和成品道次選擇較小的道次加工率,合理地選擇軋制油指標,控制各道次均衡的軋制參數,改進除油裝置,提高軋輥磨削質量等,都是保證裝飾梢質量的關鍵因素。
(4)某公司生產的3種合金裝飾箔的力學性能、表面質量均能滿足用戶的使用要求。用了不同的生產力方式進行控制,最終均得到了滿足用戶使用要求的鋁箔。