Dizajn zliatiny fólie AA8079
AA8079 je -tepelne{2}}neupraviteľná zliatina hliníkovej fólie z rodiny Al-Fe-Si. Valcuje sa na konečnú mieru v tvrdosti O, H18, H22 a H24, najčastejšie medzi 0,006 mm a 0,20 mm. Zliatina obsahuje iba stopové množstvo medi a žiadne zámerné pridanie horčíka, takže ju nemožno spevniť precipitačným vytvrdzovaním. Jeho tvarovacie správanie je výsledkom jemnej disperzie železnatých{13}fáz typu Al6Fe a Al3Fe, ktorá je distribuovaná cez rekryštalizovanú hliníkovú matricu.
Často opakovaný opis 8079 ako zliatiny „8 % kremíka, 0,9 % horčíka“ vytvrdenej precipitátmi Mg2Si je nesprávny; tieto čísla patria do zliatin Al-Si. Správne okno špecifikácie je uvedené nižšie.
| Prvok | Obsah, % hmotn | Úloha v zliatine |
|---|---|---|
| Si | 0.05-0.30 | zušľachťuje železité-disperzoidy |
| Fe | 0.70-1.30 | hlavný prvok posilňovania a zrnitosti-zjemňovania |
| Cu | 0,05 max | udržiavané na nízkej úrovni pre chemickú odolnosť |
| Mn | 0,05 max | vyvážené proti železu |
| Mg | 0,05 max | žiadna zrážacia cesta vytvrdzovania |
| Zn | 0,10 max | kontrola nečistôt |
| Ti | 0,08 max | zjemnenie liateho zrna |
| Al | rovnováhu | matice |
Typické mechanické hodnoty pre mäkkú fóliu 8079-O sú 100-130 MPa pevnosť v ťahu s 15-25 % predĺžením pri 50 mm meranej dĺžke; Fólia H18 dosahuje zhruba 180-220 MPa s oveľa nižšou ťažnosťou. Testovanie ťahom fólie tohto meradla sa vykonáva podľa ASTM E345. Rozmerové a mechanické požiadavky na fóliu sú špecifikované v ASTM B479 a EN 546-2, pričom GB/T 3198 pokrýva rovnaký priestor pre domáci trh a chemické zloženie je uvedené v EN 573-3.
Prečo sa fólia 8079 dobre kreslí
Hlboké ťahanie tenkej fólie je riadené tromi faktormi: deformačným spevnením kovu, rovnomernosťou hrúbky naprieč polotovaru a trením medzi fóliou, razidlom a matricou. Dizajn zliatiny 8079 oslovuje všetky tri.
Jemné, rovnomerne rozložené disperzoidy Al{0}}Fe{1}}Si vymedzujú hranice zŕn, takže veľkosť rekryštalizovaných zŕn zostáva malá a jednotná aj po konečnom chladení, ktoré je normálne nad 90 %.
Slabo anizotropná textúra udržuje uši nízko, takže nakreslený pohár drží rovný okraj namiesto rastúcich štyroch uší, ktoré je potrebné odstrihnúť.
Železo v tuhom roztoku a ako disperzoid zvyšuje exponent deformačného spevnenia bez toho, aby tlačil kov smerom ku krehkému lomu, čo umožňuje stene progresívne sa stenčovať namiesto toho, aby náhle zlyhala.
Pevné tolerancie meradla udržujú tok kovu v rovnováhe medzi prírubou a stenou pohára.
Ztenčovanie stien je obmedzené lokálnym namáhaním, ktoré môže fólia akceptovať. S 15-25 % predĺžením pri mäkkom temperovaní sa poháre hlbšie ako približne jeden priemer bežne vyrábajú v niekoľkých fázach, s medzižíhaním medzi ťažšími redukciami.
Prax trenia, mazania a obrábania
Hliníková fólia nesie prírodný oxidový film s hrúbkou len 2-4 nm. Tento film je tvrdý a chemicky spojený s kovom, takže prispieva k medznému mazaniu pri prvom kontakte, ale pôsobí aj ako mierne abrazivo, ak je rozbitý za sucha. Praktické kreslenie sa preto spolieha skôr na kontrolovaný mazací film než na samotnú zliatinu.
| Procesný parameter | Typická prax pre tenkú fóliu |
|---|---|
| Viskozita maziva | 2-10 mm2/s pri 40 C, nanášaný ako jednotný film |
| Drsnosť povrchu matrice | Ra 0,2-0,4 um, leštené v smere toku kovu |
| Vôľa dierok | 1,1-1,3 násobok hrúbky fólie |
| Polomer vstupu matrice | veľkorysé, aby sa napätie v ohybe rozložilo na dlhší oblúk |
| Sila držiaka prázdneho miesta | minimálne zaťaženie, ktoré zabraňuje pokrčeniu príruby |
V prípade farmaceutických a{0}}potravinárskych{0}}nástrojov, ktoré sú v kontakte s nástrojmi, musí byť mazivo bez pigmentu a musí byť úplne odstrániteľné umytím rozpúšťadlom alebo tepelným odparením, a to isté platí pre akýkoľvek zvyškový valcovací olej prenesený z valcovacej stolice.
Teplá kresba a rozmerová stabilita
Ťahanie pri zvýšenej teplote medzi približne 150 C a 200 C znižuje prietokové napätie hliníka a tým aj zaťaženie razníka, čo umožňuje hlbšie ťahanie v jednom ťahu. Treba zvládnuť dva fyzické efekty. Po prvé, koeficient tepelnej rozťažnosti hliníka je približne 23 x 10-6 na K, takže nástroje, polotovar a mazivo musia dosiahnuť tepelnú rovnováhu pred prvým zdvihom, ak na presnosti meradla záleží. Po druhé, regenerácia začína mäknúť silne za studena spracovanú fóliu nad asi 150 °C; mäkký O temperovaný materiál preto rýchlo stráca pevnosť, keď je ťahaný za tepla, a tento proces je zvyčajne vyhradený pre H-temperovanú fóliu ťahanú jedným alebo dvoma prechodmi s teplotou udržiavanou tak nízkou, ako to lis dovoľuje.
Kontrola defektov vo viac{0}}fázovom kreslení
Väčšina odmietnutí pri kreslení fólie spadá do štyroch skupín a každá má odlišné protiopatrenie.
Stenčovanie a trhanie steny v polomere lisovnice: znížte-zmenšenie na stupeň, zväčšite polomer lisovnice, zlepšite distribúciu maziva.
Náušnica a nerovnomerná výška ráfika: upravte konečnú rolovaciu štruktúru a v prípade potreby otočte polotovar medzi jednotlivými fázami.
Pomarančová kôra a zdrsnenie povrchu: zhrubnuté zrno z nedostatočnej konečnej redukcie alebo z držaného medzižíhania.
Dierky a rast dierok: inklúzie a hrubé častice v druhej fáze- v odlievanom materiáli, riadené filtráciou taveniny a obmedzením obsahu inklúzií vo vstupnej doske.
Vstupná kontrola zvitku, krycieho profilu, stavu povrchu a mechanických hodnôt v smere ťahania odstráni väčšinu variácií pred nastavením lisu.
Aplikácie a návod na výber
Kombinácia vysokého predĺženia, nízkeho uchu a stabilného meradla robí z 8079 štandardnú voľbu pre ťahané hliníkové obaly a bariérové komponenty, vrátane farmaceutických blistrových dutín, fóliových nádob s hladkou -stenou a zvrásnenou-stenovou fóliou, vrchnákov podnosov na potraviny, laminovaných vreciek na batérie, nádob na kondenzátory, káblových obalov a rebier výmenníka tepla.
Výber je jednoduchý: vyberte si tvrdosť O pre hlboké nádoby s hladkými{0}}stenami a pre dutiny, ktoré vyžadujú maximálnu tvarovateľnosť; vyberte H22 alebo H24 pre plytké, tuhšie veká a podnosy; vyberte si H18 tam, kde tuhosť a rovinnosť záleží viac ako tvárnosť, napríklad pri laminovaní a rebrách. Tam, kde je bariérová funkcia kritická, čistota fólie a výkon dierky by sa mali špecifikovať spolu s mechanickými hodnotami, pretože obe sa nastavujú skôr odlievaním a valcovaním než samotným ťahaním.
Často kladené otázky
Otázka: Do ktorej rodiny zliatin patrí fólia 8079?
Je to -tepelne{1}}spracovateľná Al-Fe-si fóliová zliatina so železom 0,70-1,30 % a kremíkom 0,05-0,30 % ako jedinými zámernými prísadami, v rovnakej skupine ako fólia 8011 a 1235.
Otázka: Môže byť fólia 8079 vytvrdená tepelným spracovaním?
Nie. Zliatina neobsahuje horčík ani meď v užitočných množstvách, takže nie je k dispozícii žiadna precipitačná vytvrdzovacia reakcia. Pevnosť sa nastavuje iba redukciou za studena a temperovaním.
Otázka: Aká hĺbka ťahu je realistická pri jednom prechode?
Plytké a stredné šálky do približne polovice priemeru sa bežne ťahajú jedným ťahom pri mäkkom temperovaní. Hlbšie časti sa vyrábajú v dvoch alebo viacerých stupňoch, zvyčajne s medzižíhaním medzi ťažšími redukciami.
Otázka: Ktorá norma pokrýva mechanické vlastnosti fólie?
Testovanie ťahom tenkej fólie sa riadi ASTM E345, požiadavky na špecifikáciu fólie sú uvedené v ASTM B479 a EN 546-2 a GB/T 3198 platí pre domáci trh. Zloženie je citované podľa EN 573-3.
Otázka: Musí sa odstrániť kresliace mazivo?
Áno pre farmaceutické,{0}}aplikácie s potravinami a batérie. Špecifikujte lubrikant bez pigmentu, ktorý je možné úplne odstrániť umytím rozpúšťadlom alebo tepelným odparením, a potvrďte odstránenie meraním zvyškového- oleja na hotovej časti.
Otázka: Prečo záleží na náušnici pri kreslení fólie?
Náušnica vytvára nerovný okraj a nerovnomernú výšku steny, čo si vyžaduje dodatočné orezávanie, plytvanie materiálom a môže spôsobiť lokálne stenčenie. Praktickými ovládacími prvkami sú jemná, rovnomerná štruktúra zŕn a vyvážená rolovacia textúra.