Da Alumina ao Alumínio Fundido
A produção de chapas de alumínio começa com a bauxita, que é refinada em alumina através do processo Bayer. A alumina é então reduzida a alumínio puro em células eletrolíticas Hall-Héroult, onde a corrente elétrica direta separa o alumínio do oxigênio. O metal fundido é ligado a elementos como magnésio, silício, cobre ou manganês de acordo com o grau alvo, e a composição é verificada por análise espectrométrica antes da fundição. O controle preciso da temperatura e o tratamento do fundido, incluindo desgaseificação e filtração, removem o hidrogênio e as inclusões que, de outra forma, causariam defeitos na folha final.
Fundição DC de Lingotes Rolantes
O fundido da liga é fundido em grandes lingotes retangulares usando fundição direta a frio. Moldes-resfriados a água solidificam o metal de fora para dentro, produzindo uma estrutura de grãos finos e uniformes. As dimensões do lingote variam de acordo com o moinho, mas as placas típicas pesam várias toneladas e são serradas em comprimento, escalpeladas para remover a segregação da superfície e homogeneizadas em alta temperatura para dissolver uniformemente os elementos de liga. A homogeneização também alivia o estresse interno e melhora a trabalhabilidade do lingote durante a laminação subsequente.
Laminação a Quente
Lingotes homogeneizados são pré-aquecidos a aproximadamente 400 a 550 graus Celsius e passados por um moinho reversível a quente e depois por um moinho tandem para reduzir a espessura de várias centenas de milímetros para alguns milímetros. A laminação a quente quebra a-estrutura do grão fundido e produz uma tira plana e trabalhável com uma superfície de acabamento de fresagem característica. A banda quente é enrolada ou cortada em placas e depois resfriada sob condições controladas. Esta etapa determina em grande parte o nivelamento, a qualidade da superfície e a solidez interna do produto final.
Laminação a Frio
A laminação a frio reduz ainda mais a espessura da tira à temperatura ambiente para atingir a espessura final precisa, tolerância de espessura mais rigorosa e melhor acabamento superficial exigido pelo mercado. Como o trabalho a frio endurece o alumínio, o recozimento intermediário é aplicado entre passes para têmperas suaves, como O, enquanto reduções controladas de laminação final produzem têmperas endurecidas por deformação, como H14 e H18. Os óleos de laminação lubrificam a tira e são posteriormente removidos nas linhas de limpeza. Os moinhos a frio modernos usam controle automático de calibre e sistemas de controle de forma para manter a espessura e a planicidade dentro de limites rígidos.
Tratamento e Acabamento de Superfície
Após a laminação, a tira passa por linhas de limpeza e desengorduramento e, em seguida, por operações opcionais de acabamento, como nivelamento de tensão para planicidade, gofragem, escovação ou tratamentos químicos e anodizados. As bobinas também podem ser cortadas em larguras estreitas ou cortadas em folhas em linhas de corte-no-comprimento com lâminas de cisalhamento de precisão. Filmes protetores ou intercalação de papel são aplicados onde a proteção de superfície é necessária, e os produtos finais são embalados com proteção de borda e embalagem-de exportação.
Controle de qualidade durante a produção
A garantia de qualidade percorre todas as etapas do processo. Os medidores de espessura on-line monitoram o medidor continuamente, os testes ultrassônicos detectam defeitos internos nas placas, os testes de tração verificam as propriedades mecânicas e a inspeção óptica automatizada verifica a superfície em busca de arranhões, marcas de rolo e manchas. Números de calor, certificados de teste e registros de rastreabilidade acompanham cada lote, permitindo aos compradores verificar se o material entregue corresponde à liga, têmpera e especificação dimensional solicitada.
Perguntas frequentes
P: Qual é a diferença entre chapas de alumínio laminadas a quente e laminadas a frio?
R: A chapa laminada a quente é produzida em temperatura elevada e geralmente tem uma bitola mais pesada e um acabamento fosco, enquanto a chapa laminada a frio é ainda mais reduzida à temperatura ambiente para obter bitolas mais finas, tolerâncias mais estreitas e uma superfície mais lisa. A laminação a frio também permite uma ampla gama de têmperas.
P: Como é alcançado um temperamento como o H14?
R: H14 significa que o material é endurecido por deformação-por laminação a frio até aproximadamente metade{2}}da condição dura e nenhum tratamento térmico adicional é aplicado após a laminação. O número após H indica o grau de endurecimento, com H18 representando dureza total.
P: Por que o recozimento é usado durante a produção de chapas de alumínio?
R: O recozimento restaura a ductilidade após o trabalho a frio, permitindo a recristalização da estrutura do grão. É aplicado entre passes de laminação e como operação final quando uma têmpera O suave é necessária para estampagem profunda ou conformação.
P: Que defeitos podem aparecer na fabricação de chapas de alumínio?
R: Os defeitos comuns incluem rachaduras nas bordas, marcas de laminação, arranhões, inclusões de óxido, furos em folhas finas e porosidade interna. A boa qualidade do fundido, a manutenção adequada dos rolos e os sistemas de inspeção on-line reduzem significativamente esses riscos.
P: Como um comprador verifica a qualidade da chapa de alumínio fabricada?
R: Os compradores devem solicitar um certificado de teste da fábrica mostrando a composição química e as propriedades mecânicas, verificar as tolerâncias de espessura e planicidade em relação ao padrão relevante e providenciar uma inspeção-de terceiros na fábrica antes do envio.