Legeringsdesign av AA8079-folie
AA8079 er en ikke-varme-behandlebar aluminiumsfolielegering av Al-Fe-Si-familien. Den rulles til endelig sporvidde i O, H18, H22 og H24 temperamenter, oftest mellom 0,006 mm og 0,20 mm. Legeringen inneholder kun sporkobber og ingen bevisst magnesiumtilsetning, så den kan ikke forsterkes ved nedbørsherding. Dens formingsadferd kommer i stedet fra en fin dispersjon av jern{13}}bærende faser av typen Al6Fe og Al3Fe som distribueres gjennom en omkrystallisert aluminiumsmatrise.
En ofte gjentatt beskrivelse av 8079 som en "8 % silisium, 0,9 % magnesium"-legering herdet av Mg2Si-utfellinger er feil; disse figurene tilhører støpte Al-Si-legeringer. Riktig spesifikasjonsvindu er gitt nedenfor.
| Element | Innhold, masseprosent | Rolle i legeringen |
|---|---|---|
| Si | 0.05-0.30 | foredler dispersoidene med jern- |
| Fe | 0.70-1.30 | hovedforsterkning og korn-foredlingselement |
| Cu | 0,05 maks | holdes lav for kjemisk motstand |
| Mn | 0,05 maks | balansert mot jern |
| Mg | 0,05 maks | ingen nedbørsherdingsrute |
| Zn | 0,10 maks | urenhetskontroll |
| Ti | 0,08 maks | foredling av støpekorn |
| Al | balansere | matrise |
Typiske mekaniske verdier for myk 8079-O-folie er 100-130 MPa strekkfasthet med 15-25 % forlengelse ved 50 mm gauge lengde; H18-folie når omtrent 180-220 MPa med mye lavere forlengelse. Strekktesting av folie av denne måleren utføres i henhold til ASTM E345. Dimensjonale og mekaniske krav til folie er spesifisert i ASTM B479 og EN 546-2, med GB/T 3198 som dekker samme grunn for hjemmemarkedet, og kjemisk sammensetning er oppgitt til EN 573-3.
Hvorfor 8079 Folie trekker godt
Dyptrekking av tynn folie styres av tre faktorer: tøyningsherdingen til metallet, jevnheten i tykkelsen over emnet og friksjonen mellom folie, stanse og dyse. Legeringsdesignet til 8079 adresserer alle tre.
Fine, jevnt fordelte Al-Fe-Si-dispersoider fester korngrensene, slik at den rekrystalliserte kornstørrelsen forblir liten og jevn etter den endelige kaldreduksjonen, som normalt er over 90 %.
En svakt anisotropisk tekstur holder øregangen lav, så en trukket kopp holder en jevn kant i stedet for å vokse fire ører som må trimmes bort.
Jern i fast løsning og som dispersoid øker tøyningsherdingseksponenten uten å presse metallet mot sprø brudd, noe som lar veggen tynnes gradvis i stedet for å svikte brått.
Trange toleranser holder metallstrømmen balansert mellom flensen og koppens vegg.
Veggtynning begrenses av den lokale belastningen folien tåler. Med 15-25 % forlengelse i det myke temperamentet, produseres kopper dypere enn ca. én diameter normalt i flere trinn, med en mellomgløding mellom de tyngre reduksjonene.
Friksjon, smøring og verktøypraksis
Aluminiumsfolie bærer en naturlig oksidfilm kun 2-4 nm tykk. Denne filmen er hard og kjemisk bundet til metallet, så den bidrar med grensesmøring ved første kontakt, men fungerer også som et mildt slipemiddel hvis den brytes opp tørt. Praktisk tegning er derfor avhengig av en kontrollert smørefilm i stedet for på legeringen alene.
| Prosessparameter | Typisk praksis for tynn folie |
|---|---|
| Smøremiddelviskositet | 2-10 mm2/s ved 40 C, påført som en jevn film |
| Dysens overflateruhet | Ra 0,2-0,4 um, polert i metallstrømmens retning |
| Die klaring | 1,1-1,3 ganger folietykkelsen |
| Diens inngangsradius | sjenerøs, for å spre bøyebelastningen over en lengre bue |
| Blankholderkraft | minimumsbelastning som forhindrer krølling av flensen |
For farmasøytisk og matvare--kontaktverktøy må smøremidlet være pigmentfritt og fullstendig fjernes ved vask med løsemidler eller termisk fordampning, og det samme gjelder for eventuell gjenværende valseolje som overføres fra fabrikken.
Varm tegning og dimensjonsstabilitet
Trekning ved forhøyet temperatur mellom omtrent 150 C og 200 C reduserer strømningsspenningen til aluminium og dermed stansebelastningen, som tillater dypere trekk i en enkelt passasje. To fysiske effekter må håndteres. For det første er koeffisienten for termisk ekspansjon av aluminium ca. 23 x 10-6 per K, så verktøy, emne og smøremiddel må nå termisk likevekt før det første slaget hvis målenøyaktigheten har betydning. For det andre begynner utvinningen å myke kraftig kaldbearbeidet folie over ca. 150 C; mykt O-tempereringsmateriale mister derfor raskt styrke når det er varmt trukket, og prosessen er vanligvis forbeholdt H-temper folie trukket i en eller to omganger med temperaturen holdt så lav som pressen tillater.
Defektkontroll i fler-trinnstegning
De fleste avslag i folietegning faller inn i fire grupper, og hver har et distinkt mottiltak.
Veggfortynning og riving ved dysradius: reduser reduksjonen per-trinn, øk dysradiusen, forbedrer smøremiddelfordelingen.
Ørering og ujevn felghøyde: Juster den endelige rulleteksturen og roter emnet om nødvendig mellom trinnene.
Appelsinskall og overflateruing: grovkornet fra en utilstrekkelig sluttreduksjon eller fra en holdt mellomgløding.
Pinholes and pinhole-vekst: inneslutninger og grove andre-fasepartikler i støpemassen, kontrollert av smeltefiltrering og ved å begrense inklusjonsinnholdet i innmatingsplaten.
Innkommende inspeksjon av spolen, dekkprofil, overflatetilstand og mekaniske verdier i tegneretningen fjerner det meste av variasjonen før pressen settes.
Søknader og utvelgelsesveiledning
Kombinasjonen av høy forlengelse, lav ørering og stabil gauge gjør 8079 til et standardvalg for trukket aluminiumsemballasje og barrierekomponenter, inkludert farmasøytiske blisterhulrom, glatte-vegg- og rynkebeholdere-veggfoliebeholdere, matbrettlokk, laminerte batteriposer, kondensatorbokser og varmevekslerkabelinnpakninger.
Valget er enkelt: velg O-temperering for dype glatte-vegger og for hulrom som trenger maksimal formbarhet; velg H22 eller H24 for grunne, mer stive lokk og brett; velg H18 der stivhet og flathet betyr mer enn formbarhet, for eksempel ved laminering og i finner. Der en barrierefunksjon er kritisk, bør folierenshet og pinhole-ytelse spesifiseres sammen med de mekaniske verdiene, fordi begge er satt av støpe- og rulleruten i stedet for av tegneoperasjonen alene.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hvilken legeringsfamilie tilhører 8079-folie?
Det er en ikke-varme-behandlebar Al-Fe-Si-folielegering med jern på 0,70-1,30 % og silisium på 0,05-0,30 % som eneste bevisste tilsetning, i samme familie som 8011- og 1235-folie.
Spørsmål: Kan 8079-folie herdes ved varmebehandling?
Nei. Legeringen inneholder ikke magnesium eller kobber i nyttige mengder, så det er ingen utfellingsherding tilgjengelig. Styrken bestemmes kun av kaldreduksjon og temperament.
Spørsmål: Hvilken tegnedybde er realistisk i en enkelt pasning?
Grunne og mellomstore kopper opp til omtrent en halv diameter trekkes vanligvis i én omgang i det myke temperamentet. Dypere deler produseres i to eller flere trinn, vanligvis med en mellomgløding mellom de tyngre reduksjonene.
Spørsmål: Hvilken standard dekker foliemekaniske egenskaper?
Strekktesting av tynn folie følger ASTM E345, foliespesifikasjonskrav er gitt i ASTM B479 og EN 546-2, og GB/T 3198 gjelder for hjemmemarkedet. Sammensetningen er oppgitt til EN 573-3.
Spørsmål: Må tegnesmøremiddelet fjernes?
Ja for farmasøytiske,-matkontakt- og batteriapplikasjoner. Spesifiser et -pigmentfritt smøremiddel som kan fjernes fullstendig ved vask med løsemidler eller termisk fordampning, og bekreft fjerningen ved å måle gjenværende-olje på den ferdige delen.
Spørsmål: Hvorfor er øredobber viktig i folietegning?
Earing gir en ujevn kant og ujevn vegghøyde, noe som tvinger frem ekstra trimming, sløser med materiale og kan forårsake lokal tynning. En fin, jevn kornstruktur og en balansert rulletekstur er de praktiske kontrollene.