Was sind Aluminiumprodukte

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht der Aluminiumprodukte, wie es in Europa vertreten ist [1, 2], mit Verweis auf die einschlägigen europäischen Normen.

Aluminium und Aluminiumlegierungen

Aluminiumprodukte umfassen Produkte und Halbzeuge aus unlegiertem Aluminium und Aluminiumlegierungen., verformbar und gießen, а также исходные материалы для их производства – Primär- und Sekundäraluminium in Form von flüssigem Aluminium, Barren, Leerzeichen usw.. P.

Unlegiertes Aluminium - Aluminium ohne Legierungselemente, in denen der Aluminiumgehalt mindestens 99,00 %.

Aluminiumlegierung - Aluminium, die Legierungselemente enthält, Außerdem ist der Aluminiumgehalt um die Masse aller anderen Elemente in der Legierung größer, und der Aluminiumgehalt beträgt mindestens 99,00 %.

Legierungselement - metallisches oder nichtmetallisches Element, die im oberen und unteren Bereich kontrolliert wird, um der Aluminiumlegierung besondere Eigenschaften zu verleihen.

Verunreinigung - ein metallisches oder nichtmetallisches Element in einem Metall, deren Mindestgehalt nicht kontrolliert wird.

Primäraluminium

Aluminium, die durch Elektrolyse aus Aluminiumoxid hergestellt wird, Primäraluminium genannt. Dem Primäraluminium kann eine geringe Menge reiner Industrieschrott zugesetzt werden. Der Aluminiumgehalt im Primäraluminium beträgt mindestens 99,7 % (Bild 1).

Производство первичного алюминия [2]

Primäraluminium ist, allgemein, das Ausgangsmaterial für die Herstellung dieser Art von Aluminiumprodukten, als Aluminium-Halbzeug – Blätter, Streifen, Rohre, Profile usw.. P. Es ist auch das Ausgangsmaterial für Gusslegierungen., die zur Herstellung besonders kritischer Produkte verwendet werden, wie Felgen und Autofahrwerkskomponenten.

In der Gießerei eines Primäraluminiumherstellers wird flüssiges Aluminium verschiedenen Verarbeitungsarten unterzogen, um, чтобы он мог соответствовать установленным техническим требованиям:

  • Legierung, d.h. die Zugabe von Legierungselementen in reiner Form oder in Form von Ligaturen, um eine bestimmte chemische Zusammensetzung zu erhalten. Ligaturen können bis zu enthalten 65 % Legierungselemente
  • Reinigung - Auftragen von Flussmitteln oder Filtern
  • Entgasung
  • Разливка в слитки (или, manchmal, в фасонные отливки)
  • Lieferung von Aluminium in flüssiger Form.

Barren zum Umschmelzen

Алюминиевые слитки для переплава (EN 576) разливаются в открытые изложницы на литейном производстве, die zum Primäraluminiumproduzenten gehört, oder horizontale Gießmaschinen. Чаще всего применяются в виде небольших слитков – чушек (рисунок 2).


Aluminiumbarren zum Umschmelzen

Эти слитки затем идут по двум различным путям на изготовление алюминиевой продукции:

  • Sie werden in einer spezialisierten Gießerei zu Formknüppeln für die Walz- und Pressindustrie geschmolzen..
  • Profilbarren-Knüppel, такие как прокатные слитки-слябы и слитки-столбы для прессования также обычно разливаются в собственных литейных цехах производителей катаной или прессованной продукции

Profilbarren

Профильные алюминиевые слитки – это общее наименование для прокатных слябов (EN 487), слитков-заготовок для прессования (EN 486) и литых заготовок для ковки (EN 604). Sie sind das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Halbzeugen. – Produkte, welches das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Fertigprodukten ist. Sie werden im vertikalen Halbstranggussverfahren hergestellt., который называется литье с прямым охлаждением (рисунок 3).

Полунепрерывное вертикальное литье с прямым охлаждением [3]

 

Diese Art von Aluminiumprodukten, wie Aluminiumreifen mit großem Querschnitt, in der Regel auf ähnlichen horizontalen Stranggießmaschinen hergestellt.

Gewalzte Barren

Прокатные слитки имеют прямоугольное поперечное сечение (до 0,6 NS 1,8 m). Sie können bis zu sein 6 Meter und mit einem Gewicht von bis zu 14 Tonnen. Einige große Walzwerke können Barren mit Querschnitten bis zu . herstellen und / oder verarbeiten 0,6 NS 2,25 ich, bis zu 9 Meter und mit einem Gewicht von bis zu 30 Tonnen. Прокатные слитки являются исходным материалом для листовой алюминиевой продукции: алюминиевых листов, Bänder und Folien.

Прокатные слябы [4]

Прокатные алюминиеивые слябы [8]

Strangpressbarren und -knüppel

Экструзионные слитки (слитки-столбы) – это исходный материал для прессованной продукции (прессованных профилей, Stangen, Rohre, проволоки). Die meisten Extrusionsbarren haben eine zylindrische Form. Поэтому их часто называют столбами (рисунок 5). Diese Säulen haben einen Durchmesser von 80 zu 500 mm, manchmal mehr 600 oder auch 1000 mm. Обычно их номинальный диаметр кратен дюйму (25,4 мм), z.B:

  • 5 Zoll - 127 mm
  • 6 Zoll - 152 mm
  • 7 Zoll - 178 mm
  • 8 Zoll - 203 mm
  • 9 Zoll - 228 mm
  • 10 Zoll - 254 mm.

Abgemessene Abschnitte dieser Säulen werden direkt in den Behälter der Strangpresse geladen. – Leerzeichen – die Länge 500-1000 mm je nach Durchmesser, die als Leerzeichen bezeichnet werden. Эти заготовки получают заранее порезкой слитка-столба на мерные длины или отрезают от нагретого столба непосредственно перед загрузкой в пресс (рисунки 5 und 6).

Слитки-столбы на входе в печь нагрева линии по экструзии алюминия [5]

Нагретая заготовка перед загрузкой в контейнер экструзионного пресса [5]

Strangpress-Aluminiumknüppel

Цилиндрические полые заготовки (например, mit Außendurchmesser 510 mm und Innendurchmesser 160 мм) применяют для прессования через оправку бесшовных труб.

Große Profile mit Querschnittsbreiten bis 800 мм и относительно небольшой высотой (до 100 мм) изготавливают из прямоугольной заготовки.

Gussknüppel zum Schmieden

Gussknüppel zum Schmieden wird im Strangguss nach den Bestellungen von Schmiedeunternehmen hergestellt. Der Durchmesser des Schmiederohlings kann erreichen 1 Meter. Die meisten Schmiedestücke werden jedoch aus Rohlingen hergestellt, которые получают из слитков-столбов [2].

Gipsband

Gussband ist das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Blechen und Bändern., sowie Produkte, die durch Fließpressen hergestellt werden. Gegossenes Band wird auf verschiedenen Stranggussmaschinen hergestellt, sowie Maschinen zum Gießen und Walzen.

Rollen fertiger Aluminiumbleche

Stranggegossener und gewalzter Stab

Непрерывно литой и катаный пруток производят с применением специальных литейных машин для непрерывного литья (рисунок 7). Ähnlich wie gepresster Draht wird dieser Stab als Ausgangsmaterial für den Drahtzug verwendet., die zu kaltgewalzten Aluminiumprodukten gehört.

Принцип непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки по технологии фирмы Properzi [6]

 

Aluminium-Stahl-Desoxidationsmittel

Aluminium wird bei der Herstellung von Stahl zur Desoxidation verwendet, Mahlen von Getreide, Reduzierung von Stickstoffgehalt und Legierung. Das meiste Aluminium, die in der Stahlproduktion verwendet wird, aus Schrott gewonnen. Эта алюминиевая продукция производится в виде металлического алюминия (чушек или прутков), und auch in Form von Aluminiumschrot, Granulat, kleine Barren, gehackter Draht, Briketts und andere Formen zum Einlegen in den Ofen, wie Draht in Spulen. Diese Aluminiumprodukte werden lose oder in Säcken oder Säcken verpackt geliefert..

Die Reinheit von Aluminiumlegierungen zur Stahldesoxidation beträgt in der Regel mindestens 95 %. Die Hauptverunreinigungen sind Zink, das Blei, Kupfer, Magnesium, Blei und Mangan. Aufgerollter Aluminiumdraht wird normalerweise aus reinem Aluminium hergestellt 99 %.

Flüssiges Aluminium

Жидкий алюминий (EN 577) транспортируют на литейные предприятия в специальных автомобильных контейнерах (рисунок 9). Dieser Ansatz wird immer häufiger, weil es Energie spart, was zum Schmelzen von Barren geht.


Транспортировка жидкого алюминия [4]

Sekundäres Aluminium

Новый (технологический) и старый (бывший в употреблении) алюминиевый лом является исходной шихтой для производства вторичного алюминия. Die sogenannten „Sekundärhütten“ mischen Altschrott oder technologischen Aluminiumschrott und erhalten die sogenannten Sekundäraluminiumlegierungen. Diese Legierungen werden als Barren zum Umschmelzen oder als Flüssigmetall an Gießereien geliefert.. Diese Gießereien produzieren Aluminiumprodukte in Form von Gussteilen., die weit verbreitet sind, z.B, in der Automobilindustrie. Sekundäraluminium wird auch zur Herstellung von Barren verwendet, Stäbe und Granulate für die Stahldesoxidation.

Sortierter Aluminiumschrott, die aus verformbaren Legierungen besteht, kann in Produktionsanlagen wieder verwendet werden “halbfertig” Aluminiumprodukte – halbfertige Produkte. Ein Beispiel hierfür sind Aluminiumdosen für Bier und Erfrischungsgetränke., die weltweit sehr verbreitet verarbeitet werden.

Schrott von Aluminiumdosen

Aluminiumhalbzeuge

Что такое полуфабрикаты?

Halbzeuge sind "halbzeuge" Aluminiumprodukte, die einer Verarbeitung unterzogen wurden und die einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden müssen, um das Produkt herzustellen, которая уже полностью готова для применения [1]. Halbzeuge umfassen Produkte, hergestellt durch Druckbehandlung, und auch, weniger oft, Gießen. Auch Barren zur Weiterverarbeitung durch Druck gehören nicht zu den Halbzeugen. .

Am häufigsten, "Halbfabrikate" sind Produkte, которую изготавливают путем горячей или холодной обработки (экструзии, Schmieden, Kalt- oder Warmwalzen, волочения). Ein gemeinsames Merkmal dieser Prozesse ist, dass, dass während dieser Zeit Metall - Aluminium - eine plastische Verformung erfährt. Daher sind Aluminiumlegierungen, которые предназначены для этих процессов называются «деформируемыми сплавами» (EN 573).

Высокая способность алюминия к обработке дает большой разнообразие алюминиевых деталей и изделий по размерам и форме: от фольги толщиной 6 Mikrometer und Breite 2 Meter bis mehrere Meter breite Brammen für den Einsatz im Schiffs- und Flugzeugbau, sowie im Maschinenbau. Aluminiumextrusion ist in der Lage, extrudierte Produkte aus Rohren mit einer Dicke herzustellen 0,8 mm für die Elektronikindustrie bis zu Profilen mit einer Breite 800 mm für moderne Hochgeschwindigkeitszüge.

Gewalztes Aluminium

Rollen ist eine Technologie, die üblicherweise zur Herstellung solcher Aluminiumprodukte verwendet wird, wie Streifen, Blätter und vereiteln. Vor, wie Metall warmgewalzt wird, die Oberflächenschicht wird vom Barren entfernt, die beim Gießen entstanden ist. Anschließend wird der Barren in einem Ofen auf Walztemperatur erhitzt. Beim Walzen wird das Produkt mit speziellen Emulsionen gekühlt. Bei jedem Durchgang durch die Walzrollen wird die Dicke des Walzprodukts deutlich reduziert. В зависимости от требований к конечным размерам и свойствам горячекатаные полосы могут подвергаться дальнейшей обработке на стане холодной прокатки до тонкого листа или фольги. Die Eigenschaften und technischen Lieferbedingungen dieser Aluminiumprodukte sind in der europäischen Norm EN . festgelegt 485.


Aluminiumbleche


Alufolie

Gepresste Produkte

В отличие от других процессов по производству полуфабрикатов методы экструзии (прессования) алюминиевых сплавов позволяют изготавливать наиболее разнообразные формы поперечного сечения – от простых сплошных профилей до сложных профилей с несколькими полостями. Es sollte jedoch beachtet werden, dass es einige Einschränkungen gibt, die sich aus den spezifischen Bedingungen des Extrusionsprozesses selbst ergeben. Aluminiumprofile bei großen Unterschieden in der Dicke der Regale und Wände, sowie Profile, deren Wandstärken im Vergleich zu den Gesamtquerschnittsabmessungen zu dünn sind, erfordern erhebliche Aufwände und Kosten für die Herstellung von Presswerkzeugen, Sicherstellung der Stabilität des Pressens und effektiver Spannungsbegradigung.

Stranggepresste Aluminiumprofile

Доступные размеры профилей (EN 755 è IN 12020) зависят от материала (алюминиевого сплава), und auch auf den Durchmesser des umschriebenen Kreises des Profils.

Kaltgezogene Produkte

Ein kaltgezogenes Produkt ist ein Produkt, которое получают путем протягивания материала через матрицу (рисунок 12).

Волочение прутка (а) и трубы (б)

Rohstoff für kaltgezogene Produkte, die kaltgezogen sind, sind extrudierte Stangen und Rohre, sowie gewalzte oder gegossene Rohlinge, die durch Stranggießen und Walzen gewonnen werden. Technisch möglich zu kaltgezogenen und extrudierten Profilen, dies wird jedoch als wirtschaftlich nachteilig angesehen und wird daher in der Praxis nicht angewendet.

Anforderungen an kaltgezogene Aluminiumprodukte sind in EN . festgelegt 754.

Schmiedestücke

Обычные размеры поковок так называемой открытой ковки составляют: длина – до 5 Meter, Breite - bis zu 2 Meter und Fläche - bis zu 2 ich2. Schmiedestücke, die in geschlossenen Formen hergestellt wurden, wie Autofelgen oder tragende Teile für Flugzeuge und Fahrzeuge, zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Zähigkeit aus und werden daher für hochbelastete und kritische Bauteile eingesetzt.

Кованый алюминиевый рычаг подвески [6]

Aluminiumverbundwerkstoffe

Aluminium kann mit anderen Materialien – metallischen und nichtmetallischen – bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen kombiniert werden. Wenn Aluminium mit Metallen kombiniert wird, wie Stahl oder Kupferlegierungen, dann werden sie meist durch Pressschweißen oder Reibschweißen verbunden.

Zweidimensionale Kombinationen von Aluminium mit Nichtmetallen, z.B, mit Kunststoff oder Holz, vertreten, sogenannt, Sandwichelemente, die durch Kleben oder Schaumfüllung des Raums zwischen zwei äußeren Aluminiumschichten hergestellt werden.

Бороалюминиевый композит (40 % волокон бора)

Blechgebogene Halbzeuge

Diese Produkte werden aus Aluminiumblech oder -band durch Kaltbearbeitung hergestellt, das beinhaltet plastische Verformung. Примерами таких алюминиевых изделий являются:

  • Blech- und Streifenprofile, которые получают методом роликовой гибки (рисунок 16).
  • Streifenprofile, которые изготавливают путем роликовой гибки или протяжки через матрицу; примером таких профилей являются профили для оконных жалюзей.
  • Profile, die durch Biegen von Streifen hergestellt werden.
  • Geschweißte dünnwandige Rohre, z.B, für Wärmetauscher.
  • Spiralgeschweißte Rohre.
  • Гофрированные трубы (гибкие трубы).

Изготовление алюминиевых профилей методом роликовой гибки [7]

Quellen:

1. Global Advisory Group GAG – Leitfaden “Begriffe und Definitionen”
2. Werkstoffe des Deutschen Aluminiumverbandes
3. Tom Haug, Hydro-Aluminium, IHAA-Symposium 2014, New York
4. https://www.trimet.eu/en/produkte/lieferformen/fluessig
5. Материалы компании Tecalex (Испания).
6. TALAT-Lesung 3210: Continuous Casting
7. http://custompartnet.com/
8. Aluminium im Nutzfahrzeug – European Aluminium Association – 2011