Konstrukcja ze stopu folii AA8079
AA8079 to nieobrabiany-cieplno-stop folii aluminiowej z rodziny Al-Fe-Si. Jest walcowany do grubości końcowej w stanach O, H18, H22 i H24, najczęściej w zakresie od 0,006 mm do 0,20 mm. Stop zawiera jedynie śladowe ilości miedzi i nie zawiera celowego dodatku magnezu, dlatego nie można go wzmocnić poprzez utwardzanie wydzieleniowe. Jego zachowanie podczas formowania wynika raczej z drobnej dyspersji faz-żelazonośnych typu Al6Fe i Al3Fe, które są rozprowadzane w osnowie z rekrystalizowanego aluminium.
Często powtarzany opis 8079 jako stopu „8% krzemu, 0,9% magnezu” utwardzanego wydzieleniami Mg2Si jest błędny; liczby te dotyczą odlewanych stopów Al-Si. Poniżej podano prawidłowe okno specyfikacji.
| Element | Zawartość,% wag | Rola w stopie |
|---|---|---|
| Si | 0.05-0.30 | udoskonala dyspersoidy- zawierające żelazo |
| Fe | 0.70-1.30 | główny element wzmacniający i uszlachetniający-ziarno |
| Cu | 0,05 maks | utrzymywany na niskim poziomie ze względu na odporność chemiczną |
| Mn | 0,05 maks | zrównoważony w stosunku do żelaza |
| Mg | 0,05 maks | brak drogi utwardzania wydzieleniowego |
| Zn | 0,10 maks | kontrola zanieczyszczeń |
| Ti | maks. 0,08 | uszlachetnianie ziarna odlewanego |
| Glin | balansować | matryca |
Typowe wartości mechaniczne miękkiej folii 8079-O to wytrzymałość na rozciąganie 100-130 MPa przy wydłużeniu 15-25% przy długości pomiarowej 50 mm; Folia H18 osiąga około 180-220 MPa przy znacznie mniejszym wydłużeniu. Próba rozciągania folii tego miernika przeprowadzana jest zgodnie z ASTM E345. Wymagania wymiarowe i mechaniczne dotyczące folii określono w normach ASTM B479 i EN 546-2, przy czym GB/T 3198 obejmuje ten sam zakres dla rynku krajowego, a skład chemiczny podano w normie EN 573-3.
Dlaczego folia 8079 dobrze rysuje
Głębokie tłoczenie cienkiej folii zależy od trzech czynników: zachowania metalu w procesie utwardzania przez odkształcenie, równomierności grubości na półfabrykacie oraz tarcia pomiędzy folią, stemplem i matrycą. Konstrukcja stopu 8079 uwzględnia wszystkie trzy.
Drobne, równomiernie rozmieszczone dyspersoidy Al-Fe-Si ustalają granice ziaren, dzięki czemu wielkość ziaren po rekrystalizacji pozostaje mała i jednolita po końcowej redukcji na zimno, która zwykle przekracza 90%.
Słabo anizotropowa tekstura utrzymuje kłosy nisko, więc narysowana miseczka utrzymuje równy brzeg zamiast wyrastać cztery uszy, które należy przyciąć.
Żelazo w roztworze stałym i jako dyspersoid podnosi wykładnik umocnienia przez odkształcenie, nie popychając metalu w kierunku kruchego pęknięcia, umożliwiając stopniowe rozcieńczanie ściany zamiast nagłego zniszczenia.
Wąskie tolerancje pomiarowe zapewniają zrównoważony przepływ metalu pomiędzy kołnierzem a ścianką kielicha.
Pocienienie ścianki jest ograniczone lokalnym naprężeniem, jakie folia może wytrzymać. Przy wydłużeniu w stanie miękkim wynoszącym 15–25%, przyssawki głębsze niż około jedna średnica są zwykle produkowane w kilku etapach, z wyżarzaniem pośrednim pomiędzy cięższymi redukcjami.
Praktyka tarcia, smarowania i oprzyrządowania
Folia aluminiowa zawiera naturalną warstwę tlenkową o grubości zaledwie 2-4 nm. Powłoka ta jest twarda i chemicznie związana z metalem, dzięki czemu zapewnia smarowanie graniczne podczas pierwszego kontaktu, ale działa również jako łagodny materiał ścierny, jeśli zostanie rozbity na sucho. Praktyczny rysunek opiera się zatem na kontrolowanej warstwie smaru, a nie na samym stopie.
| Parametr procesu | Typowa praktyka w przypadku cienkiej folii |
|---|---|
| Lepkość smaru | 2-10 mm2/s w 40 C, nanoszony jako jednolita warstwa |
| Chropowatość powierzchni matrycy | Ra 0,2-0,4 um, polerowany zgodnie z kierunkiem przepływu metalu |
| Odprawa matrycy | 1,1-1,3-krotność grubości folii |
| Promień wejścia matrycy | hojny, aby rozłożyć naprężenie zginające na dłuższym łuku |
| Siła pustego uchwytu | minimalne obciążenie zapobiegające marszczeniu kołnierza |
W przypadku narzędzi mających kontakt z produktami farmaceutycznymi i żywnością-smar musi być wolny od pigmentów i całkowicie usuwalny poprzez przemywanie rozpuszczalnikiem lub odparowanie termiczne. To samo dotyczy wszelkich pozostałości oleju walcowniczego przenoszonego z walcowni.
Ciepły rysunek i stabilność wymiarowa
Ciągnienie w podwyższonej temperaturze od około 150 C do 200 C zmniejsza naprężenia płynięcia aluminium, a tym samym obciążenie stempla, co pozwala na głębsze ciągnienie w jednym przejściu. Należy zarządzać dwoma skutkami fizycznymi. Po pierwsze, współczynnik rozszerzalności cieplnej aluminium wynosi około 23 x 10-6 na K, zatem oprzyrządowanie, półfabrykat i smar muszą osiągnąć równowagę termiczną przed pierwszym skokiem, jeśli dokładność pomiaru ma znaczenie. Po drugie, regeneracja zaczyna mięknąć mocno obrobioną na zimno folię powyżej około 150 C; Dlatego miękki materiał o temperamencie O szybko traci wytrzymałość po ciągnieniu na ciepło, a proces ten jest zwykle zarezerwowany dla folii o temperamencie H ciągnionej w jednym lub dwóch przejściach, przy temperaturze utrzymywanej na tak niskim poziomie, jak pozwala na to prasa.
Kontrola defektów w-rysowaniu wieloetapowym
Większość odrzuceń w procesie rysowania folii można podzielić na cztery grupy, a każda z nich ma odrębny środek zaradczy.
Ścienienie ścianek i rozdzieranie promienia matrycy: zmniejszenie redukcji na-stopień, zwiększenie promienia matrycy, poprawa dystrybucji środka smarnego.
Kolczyki i nierówna wysokość obręczy: dostosuj ostateczną teksturę toczenia i, jeśli to konieczne, obracaj blank między etapami.
Skórka pomarańczowa i chropowatość powierzchni: gruboziarniste ziarno z powodu niewystarczającej redukcji końcowej lub z przetrzymywania międzywyżarzania.
Otworki i powstawanie otworków: wtrącenia i gruboziarniste-cząstki drugiej fazy w odlewie, kontrolowane przez filtrację stopu i ograniczenie zawartości wtrąceń w płycie wejściowej.
Kontrola przychodząca cewki, obejmująca profil miernika, stan powierzchni i wartości mechaniczne w kierunku ciągnienia, usuwa większość zmian przed ustawieniem prasy.
Wskazówki dotyczące zastosowań i wyboru
Połączenie dużego wydłużenia, niskiego ucha i stabilnej grubości sprawia, że 8079 jest standardowym wyborem do opakowań z ciągnionego aluminium i elementów barier, w tym farmaceutycznych wgłębień blistrowych, gładkich-ścian i pomarszczonych-pojemników z folii ściennej, pokrywek tacek na żywność, laminowanych woreczków na baterie, puszek kondensatorów, owijek kablowych i żeberek wymiennika ciepła.
Wybór jest prosty: wybierz temperę O do pojemników o głębokich i gładkich-ścianach oraz do pustych przestrzeni, które wymagają maksymalnej odkształcalności; wybierz H22 lub H24 w przypadku płytkich, sztywniejszych pokryw i tac; wybierz H18, gdy sztywność i płaskość mają większe znaczenie niż odkształcalność, na przykład przy laminowaniu i żebrach. Tam, gdzie funkcja bariery ma kluczowe znaczenie, obok wartości mechanicznych należy określić czystość folii i wydajność otworkową, ponieważ oba są ustalane na podstawie procesu odlewania i walcowania, a nie samej operacji ciągnienia.
Często zadawane pytania
P: Do jakiej rodziny stopów należy folia 8079?
Jest to nie{0}}poddający się obróbce cieplnej-stop folii Al-Fe-Si, zawierający żelazo w ilości 0,70–1,30% i krzem w ilości 0,05–0,30% jako jedyne celowe dodatki, należący do tej samej rodziny co folie 8011 i 1235.
P: Czy folię 8079 można utwardzić metodą obróbki cieplnej?
Nie. Stop nie zawiera magnezu ani miedzi w użytecznych ilościach, więc nie jest dostępna reakcja utwardzania wydzieleniowego. Siła jest ustalana wyłącznie poprzez redukcję na zimno i hartowanie.
P: Jaka głębokość rysowania jest realistyczna w jednym przejściu?
Płytkie i średnie miseczki o średnicy do mniej więcej połowy średnicy są zwykle rysowane w jednym przejściu w miękkim temperamencie. Głębsze części są produkowane w dwóch lub więcej etapach, zwykle z wyżarzaniem między cięższymi redukcjami.
P: Która norma obejmuje właściwości mechaniczne folii?
Próba rozciągania cienkiej folii jest zgodna z normą ASTM E345, wymagania dotyczące folii podano w normach ASTM B479 i EN 546-2, a na rynku krajowym obowiązuje norma GB/T 3198. Skład podano zgodnie z normą EN 573-3.
P: Czy należy usunąć smar do rysowania?
Tak, do zastosowań farmaceutycznych,-kontaktowych z żywnością i akumulatorów. Określ smar-nie zawierający pigmentu, który można całkowicie usunąć przez przemycie rozpuszczalnikiem lub odparowanie termiczne, i potwierdź usunięcie poprzez pomiar-resztkowego oleju na gotowej części.
P: Dlaczego uszy mają znaczenie przy rysowaniu folii?
Kłos powoduje nierówną krawędź i nierówną wysokość ścianki, co wymusza dodatkowe przycinanie, marnuje materiał i może powodować miejscowe przerzedzenie. Drobna, jednolita struktura ziaren i zrównoważona tekstura toczenia to praktyczne elementy sterujące.