Legeringontwerp van AA8079-folie
AA8079 is een niet-warmte-behandelbare aluminiumfolielegering van de Al-Fe-Si-familie. Het wordt gewalst tot einddikte in O-, H18-, H22- en H24-temperaturen, meestal tussen 0,006 mm en 0,20 mm. De legering bevat alleen sporen van koper en geen opzettelijke toevoeging van magnesium, zodat deze niet kan worden versterkt door precipitatieharding. Het vormingsgedrag komt in plaats daarvan voort uit een fijne dispersie van ijzer-dragende fasen van het Al6Fe- en Al3Fe-type, die wordt verdeeld via een herkristalliseerde aluminiummatrix.
Een vaak herhaalde beschrijving van 8079 als een "8% silicium, 0,9% magnesium" legering, gehard door Mg2Si-precipitaten, is onjuist; deze figuren behoren tot gegoten Al-Si-legeringen. Het juiste specificatievenster vindt u hieronder.
| Element | Inhoud, massa% | Rol in de legering |
|---|---|---|
| Si | 0.05-0.30 | verfijnt de ijzer-houdende dispersoïden |
| Fe | 0.70-1.30 | belangrijkste versterkings- en graan-verfijningselement |
| Cu | Maximaal 0,05 | laag gehouden vanwege chemische resistentie |
| Mn | Maximaal 0,05 | gebalanceerd tegen ijzer |
| mgr | Maximaal 0,05 | geen neerslagverhardingsroute |
| Zn | Maximaal 0,10 | onzuiverheidscontrole |
| Ti | Maximaal 0,08 | verfijning van gegoten korrels |
| Al | evenwicht | matrix |
Typische mechanische waarden voor zachte 8079-O-folie zijn 100-130 MPa treksterkte met 15-25% rek bij een meetlengte van 50 mm; H18-folie bereikt ongeveer 180-220 MPa met een veel lagere rek. Spanningstesten van folie van deze dikte worden uitgevoerd volgens ASTM E345. Dimensionale en mechanische vereisten voor folie zijn gespecificeerd in ASTM B479 en EN 546-2, waarbij GB/T 3198 hetzelfde terrein bestrijkt voor de binnenlandse markt, en de chemische samenstelling wordt vermeld in EN 573-3.
Waarom 8079 folie goed tekent
Het dieptrekken van dunne folie wordt bepaald door drie factoren: het vervormingshardingsgedrag van het metaal, de uniformiteit van de dikte over de plano en de wrijving tussen folie, stempel en matrijs. Het legeringsontwerp van 8079 richt zich op alle drie.
Fijne, gelijkmatig verdeelde Al-Fe--dispersoïden leggen de korrelgrenzen vast, zodat de herkristalliseerde korrelgrootte klein en uniform blijft na de laatste koude reductie, die normaal gesproken boven de 90% ligt.
Een zwak anisotrope textuur zorgt ervoor dat de oren laag blijven, dus een getrokken cup houdt een vlakke rand vast in plaats van vier oren te laten groeien die moeten worden weggesneden.
IJzer in vaste oplossing en als dispersoïde verhoogt de rekverhardingsexponent zonder het metaal in de richting van brosse breuk te duwen, waardoor de wand geleidelijk dunner wordt in plaats van abrupt te bezwijken.
Nauwe maattoleranties houden de metaalstroom in evenwicht tussen de flens en de wand van de beker.
Het dunner worden van de wanden wordt beperkt door de plaatselijke spanning die de folie kan verdragen. Met een rek van 15-25% bij zachte temperaturen worden cups dieper dan ongeveer één diameter normaal gesproken in verschillende fasen geproduceerd, met een interne ontlating tussen de zwaardere reducties.
Praktijk voor wrijving, smering en gereedschap
Aluminiumfolie heeft een natuurlijke oxidefilm van slechts 2-4 nm dik. Deze film is hard en chemisch gebonden aan het metaal, waardoor hij bijdraagt aan de smering van de randen tijdens het eerste contact, maar ook als een mild schuurmiddel werkt als hij droog wordt opgebroken. Het praktische tekenen is daarom afhankelijk van een gecontroleerde smeerfilm in plaats van alleen op de legering.
| Procesparameter | Typische praktijk voor dunne folie |
|---|---|
| Viscositeit van het smeermiddel | 2-10 mm2/s bij 40 C, aangebracht als een uniforme film |
| Ruwheid van het matrijsoppervlak | Ra 0,2-0,4 um, gepolijst in de richting van de metaalstroom |
| Matrijsspeling | 1,1-1,3 keer de foliedikte |
| Ingangsradius van de matrijs | genereus, om de buigspanning over een langere boog te spreiden |
| Kracht blanco houder | minimale belasting die plooien van de flens voorkomt |
Voor farmaceutisch gereedschap en gereedschap dat in contact komt met voedsel- moet het smeermiddel pigmentvrij zijn en volledig verwijderbaar door wassen met oplosmiddel of thermische verdamping, en hetzelfde geldt voor eventuele resterende walsolie die uit de walserij wordt overgebracht.
Warme tekening en dimensionale stabiliteit
Trekken bij verhoogde temperaturen tussen ongeveer 150 C en 200 C verlaagt de vloeispanning van aluminium en daarmee de ponsbelasting, waardoor diepere trekbewegingen in één enkele doorgang mogelijk zijn. Er moeten twee fysieke effecten worden beheerd. Ten eerste is de thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminium ongeveer 23 x 10-6 per K, dus gereedschap, blank en smeermiddel moeten vóór de eerste slag een thermisch evenwicht bereiken als de nauwkeurigheid van de meter er toe doet. Ten tweede begint het herstel zwaar koudbewerkte folie boven ongeveer 150 C zacht te maken; Zacht O-temper materiaal verliest daarom snel sterkte als het warm wordt getrokken, en het proces is meestal gereserveerd voor H-temper folie die in één of twee passages wordt getrokken, waarbij de temperatuur zo laag wordt gehouden als de pers toelaat.
Defectcontrole in multi{0}}tekening
De meeste afwijzingen bij het folietrekken vallen in vier groepen, en elke groep heeft zijn eigen tegenmaatregel.
Wandverdunning en scheuren bij de matrijsradius: verminder de reductie per- fase, vergroot de matrijsradius, verbeter de distributie van smeermiddel.
Earing en ongelijkmatige velghoogte: pas de uiteindelijke walstextuur aan en draai, waar nodig, de plano tussen de fasen.
Sinaasappelschil en oppervlakteruwheid: grove korrel door onvoldoende eindreductie of door langdurig uitgloeien.
Pinholes en pinhole-groei: insluitsels en grove deeltjes uit de tweede-fase in het gegoten materiaal, gecontroleerd door smeltfiltratie en door de insluitingsinhoud van de invoerplaat te beperken.
Inkomende inspectie van de spoel, waarbij het profiel, de toestand van het oppervlak en de mechanische waarden in de tekenrichting worden onderzocht, verwijdert de meeste variatie voordat de pers wordt geplaatst.
Toepassingen en selectiebegeleiding
De combinatie van hoge rek, lage uitstulping en stabiele dikte maakt 8079 tot een standaardkeuze voor getrokken aluminium verpakkingen en barrièrecomponenten, waaronder farmaceutische blisterholtes, gladde-wand- en rimpel-wandfoliecontainers, deksels van voedselbakken, gelamineerde batterijzakken, condensatorblikken, kabelwikkels en warmtewisselaarvinnen.
De selectie is eenvoudig: kies O temper voor containers met diepe gladde-wanden en voor holtes die maximale vervormbaarheid vereisen; kies H22 of H24 voor ondiepe, stijvere deksels en trays; kies H18 waar stijfheid en vlakheid belangrijker zijn dan vervormbaarheid, bijvoorbeeld bij lamineren en vinnen. Wanneer een barrièrefunctie van cruciaal belang is, moeten de reinheid van de folie en de prestaties van de gaatjes worden gespecificeerd naast de mechanische waarden, omdat beide worden bepaald door de giet- en walsroute en niet alleen door de tekenoperatie.
Veelgestelde vragen
Vraag: Tot welke legeringsfamilie behoort 8079-folie?
Het is een niet-warmte-behandelbare Al-Fe-Si-folielegering met ijzer van 0,70-1,30% en silicium van 0,05-0,30% als enige doelbewuste toevoegingen, in dezelfde familie als 8011- en 1235-folie.
Vraag: Kan 8079-folie worden gehard door warmtebehandeling?
Nee. De legering bevat geen magnesium en geen koper in bruikbare hoeveelheden, dus er is geen precipitatiehardingsreactie beschikbaar. De sterkte wordt alleen bepaald door koude reductie en tempering.
Vraag: Welke trekdiepte is realistisch in één keer?
Ondiepe en middelgrote cups tot ongeveer een halve diameter worden normaal gesproken in één keer getrokken in de zachte modus. Diepere delen worden in twee of meer fasen geproduceerd, meestal met een interne ontlating tussen de zwaardere reducties.
Vraag: Welke norm heeft betrekking op de mechanische eigenschappen van folie?
Spanningstesten van dunne folie volgen ASTM E345, de foliespecificatie-eisen worden gegeven in ASTM B479 en EN 546-2, en GB/T 3198 is van toepassing op de binnenlandse markt. De samenstelling is gebaseerd op EN 573-3.
Vraag: Moet het tekensmeermiddel verwijderd worden?
Ja voor farmaceutische, voedsel-contact- en batterijtoepassingen. Specificeer een pigmentvrij-smeermiddel dat volledig kan worden verwijderd door wassen met oplosmiddel of thermische verdamping, en bevestig de verwijdering door een resterende-oliemeting op het voltooide onderdeel.
Vraag: Waarom zijn oorringen belangrijk bij folietekenen?
Earing zorgt voor een ongelijkmatige rand en een ongelijkmatige wandhoogte, waardoor extra snoeien noodzakelijk is, materiaal wordt verspild en plaatselijk dunner kan worden. Een fijne, uniforme korrelstructuur en een uitgebalanceerde walstextuur zijn de praktische bedieningselementen.