鋁箔軋制工藝影響因素研究

鋁箔憑借其可靠的特性，在電線電纜、食品、飲料、藥品、香煙、家庭日用品等方面得到廣泛推廣，通常情況下，鋁箔被用以包裝材料、電解電容器材料以及房屋、建筑、交通工具等的絕熱材料，還被用以裝飾的壁紙、金銀線及各式各樣文具印刷品等。伴隨近年來(lái)食品衛(wèi)生行業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)等對(duì)高質(zhì)量鋁箔需求的不斷攀升，鋁加工企業(yè)自多個(gè)環(huán)節(jié)，諸如熱軋、冷軋、熔鑄、中間退火、均勻化等，對(duì)鋁箔軋制工藝影響因素及質(zhì)量予以了控制，以保障最終鋁箔產(chǎn)品的各項(xiàng)性能可滿足用戶需求。對(duì)于鋁箔軋制工藝來(lái)說(shuō)，其所面臨的影響因素多種多樣，主要包括有鋁箔坯料、軋制油、軋輥參數(shù)、板形控制。由此可見(jiàn)，對(duì)鋁箔軋制工藝影響因素開(kāi)展研究探討，具有十分重要的理論與實(shí)踐意義。

1  鋁箔軋制特征

鋁箔軋制是一門(mén)較為特殊的壓延技術(shù)。鋁箔軋制至中精軋過(guò)程中，因?yàn)楫a(chǎn)品厚度十分小，在軋制過(guò)程中，加大軋制壓力，使軋輥產(chǎn)生彈性變形相較于被軋制材料產(chǎn)生塑性變形更為容易，軋輥的彈性壓扁是不可忽視的，軋輥的彈性壓扁重要影響著鋁箔軋制，軋制力已難以發(fā)揮如同軋板材一般的功效，通常而言鋁箔軋制是在恒壓力前提下的無(wú)輥縫軋制，調(diào)整鋁箔厚度主要通過(guò)調(diào)整開(kāi)卷張力及軋制速度得以實(shí)現(xiàn)。

2  鋁箔軋制工藝影響因素及應(yīng)對(duì)

鋁箔軋制生產(chǎn)過(guò)程中每道工序的工藝控制不合理，均會(huì)對(duì)鋁箔質(zhì)量造成不利影響。鋁箔軋制工藝的合理制定對(duì)于鋁箔軋制生產(chǎn)而言至關(guān)重要。伴隨市場(chǎng)對(duì)鋁箔產(chǎn)品要求的日益嚴(yán)苛，鋁箔軋制工藝相關(guān)人員必須要革新思想觀念，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)外成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)借鑒，真正意義上開(kāi)展好對(duì)鋁箔軋制工藝影響因素的應(yīng)對(duì)工作，如何進(jìn)一步促進(jìn)鋁箔軋制生產(chǎn)的順利開(kāi)展可以將下述內(nèi)容作為切入點(diǎn)：

2.1  鋁箔坯料影響因素及應(yīng)對(duì)

鋁箔坯料供料主要由熱軋坯料、鑄軋坯料等組成，即便這些坯料在加工過(guò)程上存在一定差異，但均必須滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求方可開(kāi)展鋁箔軋制生產(chǎn)，不然勢(shì)必會(huì)在軋制時(shí)出現(xiàn)斷帶、針孔、板形不良等問(wèn)題。首先，對(duì)于來(lái)料狀態(tài)及其力學(xué)性能而言，質(zhì)量有保障的鋁箔坯料，務(wù)必滿足科學(xué)合理的化學(xué)成分。結(jié)合眾多生產(chǎn)實(shí)踐而言，合金成分中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制氫、非金屬夾雜物等的含量，尤其是硅、鐵含量及鐵質(zhì)量與硅質(zhì)量比例應(yīng)當(dāng)控制在相應(yīng)范圍內(nèi)；并且對(duì)于各種供料渠道的鋁箔坯料，其晶粒大小、第二相化合物數(shù)值同樣應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，不然會(huì)對(duì)鋁箔軋制生產(chǎn)造成不利影響。所以，應(yīng)當(dāng)將氫含量控制在0.12ml/100gAl以?xún)?nèi)，將非金屬夾雜物控制在5μm以?xún)?nèi)，將鐵質(zhì)量與硅質(zhì)量比例控制在2~5之間，將熱軋坯料晶粒大小控制在0.03~0.05mm之間，將鑄軋坯料晶粒大小控制在0.09mm以?xún)?nèi)，等等。對(duì)于板形及其表層質(zhì)量要求而言，鋁箔坯料中不良板形的存在，會(huì)直接影響到成品的質(zhì)量。因而，熱軋卷帶材兩側(cè)厚差應(yīng)當(dāng)控制在不足實(shí)際平均厚度的1%；板凸度應(yīng)當(dāng)控制在0~1%之間；整卷最大厚度應(yīng)當(dāng)控制在不足實(shí)際平均厚度的1.5%；而鑄軋坯料不僅要達(dá)到上述熱軋坯料的各項(xiàng)厚差要求，還應(yīng)當(dāng)將縱向厚度控制在0.05mm/100mm以?xún)?nèi)，將橫向斜度控制在0.03mm/100mm以?xún)?nèi)。

2.2  軋制油管理影響因素及應(yīng)對(duì)

軋制油，重要影響著鋁箔軋機(jī)能否實(shí)現(xiàn)有序穩(wěn)定運(yùn)行。軋制油長(zhǎng)期在高溫、高壓下軋制運(yùn)行，使得其理化性能指標(biāo)會(huì)發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而對(duì)軋制油質(zhì)量造成不利影響；與此同時(shí)，在鋁箔軋制過(guò)程中，還會(huì)混入或多或少的油霧潤(rùn)滑油、液壓油及其他機(jī)械用油。倘若軋制油性能發(fā)生轉(zhuǎn)變，鋁箔產(chǎn)品質(zhì)量將難以得到保障，因而應(yīng)當(dāng)適時(shí)對(duì)軋制油各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)管理。首先，每班鋁箔軋制生產(chǎn)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)軋制油進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)不可開(kāi)機(jī)生產(chǎn)，并且在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)防止污油倒流。然后，因?yàn)橛土坎蛔阋筇砑踊A(chǔ)油過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)比例要求加入規(guī)定的添加劑及添加劑數(shù)量。通常情況下，添加劑應(yīng)當(dāng)添加至凈油箱中，若是在機(jī)臺(tái)上加入，則應(yīng)當(dāng)在過(guò)濾系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)均處在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下時(shí)，進(jìn)行有序添加，進(jìn)而降低添加劑過(guò)濾損失，防止過(guò)濾壓力上升過(guò)快。其次，應(yīng)當(dāng)明確油箱中的實(shí)際油位，防止油位在泵口以下，因?yàn)樵谟臀徊患氨每跁r(shí)，泵口會(huì)吸入空氣，進(jìn)而無(wú)法有效調(diào)節(jié)噴油嘴的流量，極易引發(fā)箔材起波浪或者表層不佳，并對(duì)泵的使用壽命造成不利影響。再次，軋制油溫度與油的粘度、油膜強(qiáng)度存在緊密聯(lián)系，同時(shí)軋制油溫度重要影響著鋁箔的表層光澤、質(zhì)量及軋制工藝闡述，因而針對(duì)精、中、粗軋軋制油應(yīng)做不同的溫度控制，即為將精軋軋制油溫度控制在50~60℃之間，將中軋軋制油溫度控制在40~50℃之間，將粗軋軋制油溫度控制在30~40℃之間。最后，對(duì)每次軋制油分析報(bào)告應(yīng)當(dāng)做嚴(yán)格分析，及時(shí)找出存在的異常情況，并采取有效處理對(duì)策，必要時(shí)可對(duì)軋制油予以更換。

2.3  軋輥參數(shù)影響因素及應(yīng)對(duì)

鋁箔軋制過(guò)程中，工作輥的凸度、粗糙度重要影響著鋁箔的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量。尤其是在厚度不足0.0075mm的鋁箔生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)軋輥表層粗糙度要求更為嚴(yán)苛。首先，應(yīng)當(dāng)保證工作輥粗糙度的均勻性，從而防止上下層鋁箔摩擦因數(shù)出現(xiàn)與上下工作輥不相同的情況，進(jìn)一步防范箔材打滑現(xiàn)象的引發(fā)。然后，應(yīng)當(dāng)完善潤(rùn)滑制度，降低摩擦因數(shù)，變形區(qū)后滑加大，中性面部位偏向出口，軋制力下降，同時(shí)在接觸弧上軋制力分布相對(duì)均勻，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋輥消耗的有效控制。其次，應(yīng)當(dāng)將軋輥的粗糙度及凸度控制在合理水平，前者過(guò)高，會(huì)造成箔材表層細(xì)微凹陷擴(kuò)大形成針孔，容易導(dǎo)致斷帶，同時(shí)產(chǎn)品表層光潔度不足；前者過(guò)低，則會(huì)使得軋制速度緩慢，對(duì)生產(chǎn)效率造成不利影響，并加大生產(chǎn)成本。而后者不論是過(guò)高還是過(guò)低均會(huì)使得在箔材橫向兩端或中間產(chǎn)生板型缺陷，同時(shí)也容易形成針孔。為了確保鋁箔生產(chǎn)質(zhì)量及穩(wěn)定性，盡可能防止產(chǎn)生針孔，在鋁箔軋制生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中，依據(jù)不同用途，可對(duì)軋輥粗糙度及凸度做如下調(diào)節(jié)：1）對(duì)于精軋而言，將工作輥粗糙度控制在0.03~0.05μm之間、凸度控制在80~90μm之間；2）對(duì)于中軋而言，將工作輥粗糙度控制在0.16~0.25μm之間、凸度控制在40~65μm之間；3）對(duì)于粗軋而言，將工作輥粗糙度控制在0.25~0.3μm之間、凸度控制在40~90μm之間。

2.4  板形控制影響因素及應(yīng)對(duì)

在鋁箔軋制生產(chǎn)過(guò)程中，板形控制實(shí)現(xiàn)可通過(guò)三種不同方式，即為液壓彎輥控制、液壓自動(dòng)厚度控制及軋制油分段冷卻控制。在這些板形控制方式中，前兩種控制方式因?yàn)殇X箔軋制特征，使得他們控制效果并不顯著，而第三種控制方式可結(jié)合板形儀檢測(cè)反饋信號(hào)達(dá)成閉合控制，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)輥身凸度轉(zhuǎn)變的有效控制，尤其適用于對(duì)寬幅箔材的控制。相關(guān)研究資料顯示，依托對(duì)軋制油壓力、溫度及流量等的控制，再依據(jù)出口板形精度，可達(dá)成對(duì)軋輥凸度、板形的有效控制。帶材邊部熱噴可防范引發(fā)軋制緊邊情況，可縮減斷帶及可能引發(fā)的著火問(wèn)題，促進(jìn)鋁箔軋制生產(chǎn)的有序開(kāi)展。高精度鋁箔軋制應(yīng)當(dāng)配備測(cè)板形儀、測(cè)厚儀、測(cè)速儀等設(shè)施，并且，利用速度流、質(zhì)量流等控制模式開(kāi)展閉環(huán)控制，可使箔材生產(chǎn)高質(zhì)量、穩(wěn)定、高速等要求得到有效保障。另外，鋁箔軋制過(guò)程中，壓下量大鋁箔引發(fā)起皺，并且會(huì)對(duì)下道軋制造成不利影響，甚至?xí)?dǎo)致軋制斷帶；倘若壓下量過(guò)小，則會(huì)加大道次加工率，提高成本，降低生存率。所以應(yīng)當(dāng)有效控制壓下量，不僅要確保在前幾道次軋到工藝厚度，還要控制好板形，有效防止出現(xiàn)成品道次軋制時(shí)出現(xiàn)板形不良情況。

3  結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)代鋁箔軋機(jī)不斷向?qū)挿⒏呔瓤刂?、高自?dòng)化水平方向發(fā)展，鋁箔軋工藝受諸多因素影響，其中特別要開(kāi)展好對(duì)鋁箔坯料、軋制油、軋輥參數(shù)及板形控制等的控制分析工作。因而，相關(guān)人員務(wù)必要革新思想觀念，提高對(duì)鋁箔軋制特征的有效認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)鋁箔軋制工藝影響因素的深入分析，科學(xué)控制鋁箔軋制工藝影響因素，積極促進(jìn)鋁箔軋制生產(chǎn)的順利開(kāi)展。

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