Proceso de producción de aluminio

Introducción al procesamiento de aluminio.

Procesamiento de aluminio, utilizando métodos de procesamiento de plástico para procesar lingotes de aluminio en materiales, los métodos principales son laminación, extrusión, estiramiento y forjado. Los productos de aluminio se han serializado y pueden producir ocho tipos de productos, que incluyen placas, tiras, láminas, tubos, barras, perfiles, alambres y forjados (forjados libres, forjados en matriz).

El procesamiento del aluminio se divide en procesamiento de deformación y procesamiento de fundición.

El procesamiento de deformación se divide específicamente en dos métodos de extrusión y calandrado.

• Los productos fabricados por proceso de extrusión se denominan perfiles extruidos, incluidos principalmente perfiles arquitectónicos y perfiles industriales.
• Los productos elaborados mediante el proceso de calandrado se denominan placas, tiras y láminas, que incluyen principalmente varias placas, tiras y láminas de aluminio.

Procesamiento de fundición: a través de la fundición a presión, el aluminio en bruto se procesa en varias fundiciones de aleación de aluminio de precisión y láminas de metal de precisión.

Fusión y fundición

Fusión de aluminio

La fusión es proporcionar palanquillas para el procesamiento de plástico. Los hornos de fundición de aluminio utilizan principalmente hornos de reverbero a gas o hornos de reverbero a combustible, con una capacidad general de 20 a 40 toneladas o más. También se utilizan hornos de reverbero de calentamiento por resistencia, con una capacidad de alrededor de 10 toneladas.

Al fundir, es mejor usar un instrumento analítico rápido para analizar la composición de la aleación y ajustarla a tiempo. La temperatura de fusión generalmente se controla a 700-750°C.

El metal fundido debe refinarse y filtrarse para eliminar los gases nocivos y las impurezas del metal para mejorar la pureza del metal.

Fundición de aluminio

La fundición generalmente adopta el método de fundición semicontinua refrigerada por agua vertical u horizontal. El método de colada semicontinua refrigerada por agua consiste en introducir metal líquido en un cristalizador refrigerado por agua a través de una colada, de modo que el metal líquido se enfríe para formar una capa solidificada. Luego, el lingote es sacado del molde por la base de la máquina de colada o por el peso de la máquina de colada.

Los parámetros del proceso varían mucho según la composición de la aleación y el tamaño del tocho. En general, la velocidad de fundición y la velocidad de enfriamiento deben aumentarse tanto como sea posible, y la altura del tanque de cristalización debe reducirse. La temperatura de fundición suele ser de 50 a 110 °C más alta que la temperatura de liquidus de la aleación.

Producción de papel de aluminio

El papel de aluminio se produce mediante la producción de cintas con un espesor mínimo de hasta 0, 0025 mm y un ancho de hasta 1800 mm. El papel de aluminio se enrolla sin espacio entre rollos, y los rollos siempre están en un estado de aplanamiento elástico. Durante el laminado, el grosor de la lámina se puede controlar ajustando la fuerza de laminado, la velocidad de laminado y controlando la tensión.

El papel de aluminio se puede dividir en papel de aluminio industrial y papel de aluminio para embalaje. La composición química del papel de aluminio industrial es relativamente pura y el grosor es de 0, 005-0, 2 mm. Se utiliza principalmente como condensadores, materiales de aislamiento térmico y materiales a prueba de humedad en las industrias eléctrica y electrónica. El grosor del papel de aluminio para embalaje es generalmente de 0, 007 a 0, 1 mm. Hay láminas planas, láminas impresas, láminas impresas de colores y láminas de aluminio montadas en papel y otros productos, que se utilizan principalmente como materiales de embalaje para alimentos, té, cigarrillos, etc.

La producción de placas y tiras adopta el laminado en rollo plano, y los procesos básicos son el laminado en caliente, el laminado en frío, el tratamiento térmico y el acabado. El laminado en frío a menudo se lleva a cabo a temperatura ambiente. A través del laminado en frío, se pueden obtener láminas y tiras más delgadas con dimensiones precisas, superficies lisas y superficies planas, y se pueden obtener láminas y tiras endurecidas por trabajo con propiedades mecánicas específicas.

Producción de alambre de aluminio

El aluminio se produce principalmente mediante el proceso de estiramiento. Los productos incluyen alambre de remache, varilla de soldadura y alambre. Las palanquillas se producen por extrusión, laminación o colada continua y laminación. El método de extrusión produce la palanquilla, que tiene una mayor flexibilidad y un mejor rendimiento del producto. El método de laminación y el método de colada y laminación continuos son adecuados para la producción de palanquillas de una sola variedad de aleación, y la eficiencia de producción es alta.

Producción de forja de aluminio.

El aluminio se utiliza principalmente en la construcción de aviones y maquinaria. Las piezas forjadas se dividen en piezas forjadas libres y piezas forjadas en matriz, y las piezas en bruto son piezas en bruto fundidas y extruidas. La prensa hidráulica de forjado en matriz más grande es de 70.000 toneladas, y el área proyectada de la forja más grande es de 4, 5 m2. La tasa de deformación crítica de la aleación de aluminio es de aproximadamente 5-15%. Para evitar la formación de granos gruesos, la tasa de deformación de la forja en matriz generalmente debe ser superior al 15%. Para reducir la deformación desigual, a menudo se utiliza la forja libre multidireccional.

Producción de tubos, barras y perfiles de aluminio.

La producción de tubos, varillas y perfiles de aluminio generalmente implica la extrusión en caliente para fabricar palanquillas y luego el laminado (o estiramiento), el acabado y el tratamiento térmico para fabricar productos terminados. También se puede convertir directamente en productos terminados mediante extrusión en caliente. Ahora se ha desarrollado desde extrusión de lingotes cortos a lingotes largos. De acuerdo con la fuerza de extrusión de la extrusora, el lingote con un diámetro uniforme se usa para extruir varios perfiles, tuberías y productos que pueden alcanzar una longitud de más de 60 metros. Después de ser estirados y enderezados, se cortan a la longitud requerida.

Los perfiles de construcción de aluminio están hechos de aleaciones de aluminio, magnesio y silicio. Después del tratamiento de oxidación anódica y coloración, este tipo de producto forma varias películas de óxido de color en la superficie, con buena resistencia a la corrosión. Las puertas y ventanas fabricadas con este perfil de construcción son hermosas y duraderas y tienen un buen rendimiento de sellado. Además de la extrusión en caliente, también se han desarrollado métodos como la extrusión en frío, la extrusión isotérmica, la extrusión sin residuos y la extrusión hidrostática.

Proceso de producción de aluminio.

De acuerdo con el modo de fuerza y deformación (estado de tensión y deformación) de la pieza de trabajo durante el proceso de deformación, el procesamiento de aluminio y aleaciones de aluminio se puede dividir en laminado, extrusión, estirado, forjado, hilado, procesamiento de formación (como estampado en frío, deformación en frío , embutición profunda, etc.) y procesamiento profundo, etc.

laminación de aluminio

El laminado es un proceso de deformación plástica en el que el lingote es arrastrado hacia los rodillos giratorios por fricción, y la sección transversal se reduce, la forma cambia, el espesor se adelgaza y la longitud aumenta por medio de la presión ejercida por los rodillos. . De acuerdo con la diferente dirección de rotación del rodillo, el rodillo se puede dividir en rodillo longitudinal, rodillo transversal y rodillo oblicuo.

Extrusión de aluminio

La extrusión consiste en colocar el lingote en el cilindro de extrusión, aplicar presión al metal a través del eje de extrusión, hacer que se extruya desde el orificio de la matriz de una forma y tamaño determinados, y producir una deformación plástica para obtener los métodos de procesamiento de productos de extrusión requeridos. La dirección del flujo de metal es diferente durante la extrusión. La extrusión se puede dividir en extrusión directa, extrusión inversa y extrusión conjunta.

Dibujo de aluminio

El estirado es una máquina de estiramiento (o máquina de estirado) que extrae piezas de aluminio y aleaciones de aluminio (piezas de alambre o piezas de tubo) fuera de un molde de una forma y tamaño dados a través de abrazaderas, lo que hace que sufran una deformación plástica para obtener los métodos de procesamiento requeridos de tubos, varillas, perfiles y alambres. De acuerdo con la variedad y forma de los productos producidos, el estiramiento se puede dividir en estiramiento de alambre, estiramiento de tubería, estiramiento de barra y estiramiento de perfil. El dibujo de tuberías se puede dividir en dibujo vacío, dibujo con cabeza de núcleo y dibujo con cabeza de núcleo de natación. Los elementos principales del procesamiento del dibujo son la máquina de dibujo, el troquel de dibujo y el carrete de dibujo. Según el modo de estiramiento, el estiramiento se puede dividir en estiramiento monomodo y estiramiento multimodo.

Forja de aluminio

La forja es un método de procesamiento en el que un martillo de forja o una prensa (mecánica o hidráulica) ejerce presión sobre lingotes de aluminio y aleaciones de aluminio o piezas brutas de forja a través del martillo o indentador para provocar la deformación plástica del metal. La forja de aleación de aluminio tiene dos métodos básicos: forja libre y forja en matriz. La forja libre consiste en forjar la pieza de trabajo entre yunques planos (o yunques tipo); La forja en matriz es colocar la pieza de trabajo en una matriz de tamaño y forma determinados, y luego aplicar presión a la pieza de trabajo para forjar la deformación para obtener la forja en matriz requerida.

Procesamiento de aluminio y aleación de aluminio.

El procesamiento de aluminio y aleaciones de aluminio se puede dividir en procesamiento en caliente, procesamiento en frío y procesamiento en caliente.

Tratamiento térmico de aluminio

El procesamiento térmico se refiere al proceso de formación de plástico de lingotes de aluminio y aleación de aluminio por encima de la temperatura de recristalización. Durante el procesamiento térmico, la palanquilla tiene alta plasticidad y baja resistencia a la deformación, y los productos con gran deformación se pueden producir con equipos de pequeña capacidad. Los métodos comunes de procesamiento térmico de aleaciones de aluminio incluyen extrusión en caliente, laminación en caliente, forja en caliente, recalcado en caliente, forja en matriz líquida, formación de semisólidos, colada y laminación continua, colada y laminación continua, colada y extrusión continua, etc.

Trabajo en frío de aluminio

El trabajo en frío se refiere al proceso de formación de plástico completado por debajo de la temperatura que no produce recuperación ni recristalización. La esencia del trabajo en frío es el proceso combinado de trabajo en frío y recocido intermedio. El procesamiento en frío puede producir productos finales con superficie lisa, tamaño preciso, buena estructura y rendimiento, y puede cumplir con diferentes requisitos de rendimiento. Los métodos de procesamiento en frío más comunes son la extrusión en frío, la forja en frío, el laminado en frío de tuberías, el estirado en frío, el laminado en frío de tiras y láminas, el estampado en frío, el doblado en frío, el hilado, etc.

Procesamiento en caliente de aluminio

El trabajo en caliente es un proceso de formación de plástico entre el trabajo en frío y en caliente. El objetivo principal del trabajo en caliente es reducir la resistencia a la deformación de los metales y mejorar las propiedades plásticas (trabajabilidad) de los metales. Los métodos de trabajo en caliente más comunes son la extrusión en caliente, laminación en caliente, recalcado en caliente, etc.

El aluminio adopta diferentes métodos de procesamiento de acuerdo con los requisitos de uso específicos. Los principales métodos de procesamiento incluyen procesamiento en caliente, procesamiento en frío, tratamiento térmico de solución, tratamiento de envejecimiento, tratamiento de recocido, etc. De acuerdo con los diferentes métodos de procesamiento, el TEMPLADO de los productos de procesamiento de aluminio se puede resumir de la siguiente manera:

Temperamento de autoprocesamiento - F

F es un producto que no tiene requisitos especiales para las condiciones de tratamiento térmico o endurecimiento durante el proceso de formación.

Temperatura de recocido - O

O se utiliza para productos que han sido recocidos para obtener la condición de resistencia más baja o productos que han sido trabajados con calor para lograr las propiedades de esta condición.

Templado de endurecimiento por trabajo - H

H se utiliza para productos que han sido trabajados en frío después del recocido para garantizar las propiedades mecánicas especificadas, o productos que han sido trabajados en frío y recocido o estabilizado de forma incompleta.

Templado de tratamiento térmico de solución - W

W se usa para describir un temperamento inestable. Se aplica solo a aleaciones que han sido tratadas térmicamente en solución y luego envejecidas naturalmente a temperatura ambiente.

Diferente del templado del tratamiento térmico F/O/H - T

T se utiliza para el tratamiento térmico, que produce un producto estable a través del endurecimiento por trabajo.

Otros métodos de formación de plástico para aluminio

Aluminium también ha investigado y desarrollado una variedad de nuevos métodos de procesamiento de aluminio, que son principalmente:

• Métodos de formación de fundición a presión, como formación a baja, media y alta presión, formación por extrusión, etc.
• Métodos de formación de semisólidos, como laminación de semisólidos, extrusión de semisólidos, trefilado de semisólidos, forjado en matriz líquida, etc.
• Métodos de formación continua, como fundición y extrusión continua, fundición y laminación continua de alta velocidad, extrusión continua conformada, etc.
• Métodos de formación de compuestos, como el método de laminación por laminación, el método de extrusión de múltiples palanquillas, etc.
• Tratamiento térmico de deformación, etc.

Entre los materiales de procesamiento de aleaciones de aluminio, los materiales laminados (placas, tiras, tiras, láminas) y los materiales extruidos (tubos, varillas, formas, alambres) son los más utilizados y los de mayor producción.