Как открыть производство алюминиевой фольги? Фольга алюминиевая.

Алюминиевая фольга , благодаря своим уникальным свойствам, находит очень широкое применение в различных отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, электротехнической, аэрокосмической, строительной. Ее также часто используют в быту, например, при утеплении бани, сауны, поскольку она создает эффект термоса, выпуская тепло наружу. А для надежного покрытия стыков и различных гибких конструкций применяют самоклеющуюся фольгу.

Этот материал стал исключительно популярным благодаря целому ряду ценных свойств:

Алюминиевая фольга легко принимает необходимую форму, даже весьма сложную, ведь она очень тонкая, ее легко деформировать. Ею можно плотно покрыть практически любую поверхность. Она легко складывается, изгибается, сохраняя при этом свою прочность;
- алюминий устойчивый к коррозии металл, благодаря наличию на поверхности защитной окисной пленки. Именно поэтому фольгу используют для упаковки продуктов;
- алюминиевая фольга, даже самая тонкая, абсолютно непрозрачная. А это очень важно, поскольку при воздействии УФ-излучения качество пищевого или химического продукта может ухудшиться;
- алюминиевая фольга абсолютно экологически чистый материал, ее можно переработать со 100%-й полнотой.
Кроме того, тонкая алюминиевая фольга быстро и полностью разлагается в земле, и таким образом, не загрязняет окружающую среду.
На поверхности алюминиевой фольги не возникает электростатического напряжения, не притягивается пыль (а это очень важно при производстве особо точного оборудования в ряде отраслей промышленности). Алюминиевая фольга устойчива как к высоким, так и к низким температурам, поэтому ее с успехом используют и при заморозке продуктов, и при их термической обработке. Она нетоксична, не меняет органолептических качеств пищевых продуктов, с которыми контактирует, хорошо защищает их от внешних вредоносных воздействий.
Алюминиевая фольга, в зависимости от назначения, подразделяется на три основные группы:
- техническая (сплав АМц, АД1)
-пищевая (сплав А5)
- ленточная (сплав АМц, АД1).
Техническая фольга находит самое широкое применение в электротехнической, авиастроительной и автомобильной промышленности. Также ее применяют при строительстве зданий и отдельных конструкций, в качестве теплоизоляционного материала. Особенно незаменима такая фольга при теплоизоляции вентиляционных систем, водопроводных и канализационных труб, пола и крыши. При этом, благодаря «эффекту термоса», не нужен толстый слой материала.
В быту, как уже было сказано, техническая алюминиевая фольга часто применяется при оборудовании бань разных конструкций. Она обеспечивает быстрый нагрев помещения и долго сохраняет тепло. Таким образом, алюминиевая фольга позволяет существенно сократить расходы на отопление бани, сауны. Особенно эффективно действует фольга, если ее прикрепить непосредственно на стены и потолок парной, зеркальной стороной внутрь помещения (под облицовочные доски). Кроме того, надо отметить, что фольга одновременно играет роль пароизолятора.
Пищевая фольга используется для упаковки продуктов питания, табачных изделий, косметических средств, лекарств. Она полностью сохраняет их полезные свойства, вкусовые качества и ароматы. Ее можно увидеть в термосах.
Ленточная алюминиевая фольга находит применение в строительстве, например, при изготовлении стеновых панелей.

Также алюминиевая фольга по состоянию поверхности бывает армированной, гофрированной, ламинированной. Армированная фольга используется для наружной изоляции водопроводных труб, гофрированная - главным образом, для изоляции нефтепроводов и газопроводов. Ламинированная алюминиевая фольга, благодаря наличию дополнительного слоя, обеспечивает лучшую защиту труб.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ»

Кафедра материаловедения и технологии машиностроения

“Технология изготовления алюминиевой фольги”

Выполнил студент:

гр. 134 Вечур В.В.

Проверил:

д.т.н Гропянов А.В.

Санкт-Петербург

Алюминий - наиболее распространенный металл на Земле и третий по содержанию в земной коре после кислорода и кремния. Является легким парамагнитным металлом серебристо-серого цвета. Легко поддается формовке, литью, механической обработке. Обладает низкой плотностью, высоко тепло- и электропроводностью, хорошей коррозионной стойкостью во многих средах за счет образования на поверхности металла плотной оксидной пленки Al2O3.

Алюминий обладает следующими физическими характеристиками

· Плотность -- 2,7 г/смі

· Температура плавления у технического алюминия -- 658 °C, у алюминия высокой чистоты -- 660 °C

· Временное сопротивление литого алюминия -- 10--12 кг/ммІ, деформируемого -- 18--25 кг/ммІ, сплавов -- 38--42 кг/ммІ

· Твердость по Бринеллю -- 24…32 кгс/ммІ

· Высокая пластичность: у технического -- 35 %, у чистого -- 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу

· Удельное сопротивление 0,0262..0,0295 Ом·ммІ/м

Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

По различным данным, примерно четверть из всего веса производства алюминия в мире, идет на производство упаковки, а в некоторых странах доля производимой из алюминия упаковки составляет 75%.

Для того, чтобы придать алюминиевым сплавам специальные свойства, в процессе производства могут вводиться микродобавки различных металлов. Благодаря этому становится возможным придать металлу коррозионную стойкость, повысить пластичность, устойчивость к высоким температурам, улучшить перерабатываемость (влияние различных добавок на сплавы алюминия показано в таблице 1).

Таблица 1. Влияние добавок на изменение характеристик сплавов алюминия

По европейскому стандарту EN 573-1 алюминий и его сплавы обозначаются четырехзначной цифрой - от 1000 до 8000 (серии). К 1000-ой серии относится чистый алюминий, с содержанием алюминия ~99%, чистота которого указывается в двух последних цифрах в сотых долях процента, следующих за величиной 99%. К примеру, чистота алюминия 1198-ой серии составляет 99,98%. Вторая цифра серии (от 1 до 9) обозначает градации пределов примесей в алюминии. Если вторая цифра ноль, то алюминий имеет природный уровень примесей. Для обозначения алюминиевых сплавов, которые содержат различные добавки (Таблица 2) используются цифровые серии от 2000 до 8000. Последние две цифры в этих сериях обозначают идентификационный номер сплава, а вторая - его модификацию. Такая же нумерация используется в стандарте США.

Таблица 2. Добавки в алюминиевых сплавах различных серий по европейскому стандарту

алюминий фольга плавление технический

Для производства упаковочных материалов большая часть алюминия используется в виде тонколистового проката - фольги. Следует отметить, что международный стандарт ISO относит к фольгам прокат толщиной до 200 мкм.

Фольга - тонкий металлический лист (в большинстве стран толщина фольги до 0,2 мм). Фольгу могут изготавливать из алюминия, стали, олова, золота. При том, для железа и его сплавов определение «фольга» обычно не применяется, а используют слово «жесть». Фольгу широко используют в электротехнике, как тепло- и пароизоляцию в строительстве, для тиснения в полиграфии, а также в упаковочной промышленности для пищевых продуктов и фармацевтических средств. Ежегодное производство алюминиевой фольги в Европе составляет ~900 тысяч тонн.

Алюминиевая фольга - очень тонкий лист алюминия, толщиной около 200 нм. Его ширина будет зависеть только от назначения фольги - для гибкой упаковки, коробок, крышек из фольги и так далее. Важно знать то, что алюминиевая фольга, к окончанию процесса ее производства, благодаря отжигу, становится стерильной. Это придало ей большую значимость в упаковывании различных пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Помимо этого, алюминиевая фольга обладает высокой термостойкостью - ее можно нагревать до высоких температур без деформирования или плавления, что является идеальным условием для запайки.

Процесс производства алюминиевой фольги состоит из трех основных этапов - отливки слитков, прокатки слитков на ленточную заготовку и прокатки фольги из ленточной заготовки.

Сначала следует подробнее описать процесс получения алюминиевых слитков. Он состоит из следующих операций:

1. Подготовка шихты (смеси исходных материалов)

2. Расплавление шихты

3. Рафинирование расплава

4. Отливка слитка

5. Разрезание слитка

6. Фрезерование слитка

Под рафинированием расплава понимается процесс очистки металла от окислов, неметаллических включений и растворенных в расплаве газов. Если исключить рафинирование из производственного процесса, то из-за наличия неметаллических включений и газов, на ленточной заготовке будут образовываться пузыри, а на фольге сквозные отверстия. Для рафинирования применяют специализированные флюсы (неорганические вещества, которые добавляют для образования шлака надлежащей степени плавкости). Флюсы содействуют извлечению окислов алюминия и препятствуют насыщению металла газами. Их вводят в печь после расплавления шихты, чтобы создать покровную пленку на поверхности расплава. Для алюминия чаще всего используют флюсы из хлористого калия, хлористого натрия или же криолит (гексафторалюминат натрия Na3).

Слитки из алюминия и алюминиевых сплавов отливают следующим образом: из плавильных печей расплавленный металл поступает в стационарный миксер по закрытому желобу. Миксер находится ниже уровня печей. У лётки (отверстие для выпуска жидкого металла) миксера есть приемник, в который поступает металл при открытии лётки. Из приемника, через отверстие с клапаном, которое располагается внизу приемника, металл поступает в распределительную коробку и далее, через распределительные клапаны, в кристаллизаторы. Машина для полунепрерывного литья располагается ниже уровня миксера, что благоприятствует плавному переливу металла, а это в свою очередь способствует отсутствию нарушений в поверхности окисной пленки, которая образуется на поверхности металла. Это исключает попадание в слитки окислов и появлению сквозных отверстий в фольге. Перед разливкой в миксер температура расплава алюминия должна быть в пределах 730о-760оС, а в самом миксере, перед отливом слитков в пределах 690о-710оС.

Алюминий отливают полунепрерывным способом на литейных машинах, которые имеют целый ряд преимуществ:

· Охлаждение слитков интенсивно, так как их поверхность омывается водой

· Получение плотных слитков без пор, усадочных и газовых раковин благодаря направленному охлаждению снизу-вверх.

· Получение мелкой и равномерной структуры, что благоприятствует обрабатываемости и улучшению механических свойств.

После отлива слитки разрезают на мерные длины, которые необходимы для последующей прокатки. Резка проводится на быстроходных дисковых пилах. Если пила обладает высокой производительностью, то после резки у слитка получается чистая поверхность реза металла. Диаметр дисков пилы составляет 810-1245 миллиметров, а скорость реза 40-50 метров в секунду. Все литейные дефекты устраняются фрезерованием слитков на машинах с горизонтальными или вертикальными фрезголовками. С каждой большой стороны слитка снимается от 3 до 6 миллиметров. Практикой установлено, что если отливка ведется на верхнем пределе скорости, то можно получить слитки с гладкой поверхностью без наплывов и складок. Но для этого так же необходимо высокая точность изготовления и шлифовки кристаллизаторов. Такие слитки не требуется фрезеровать, и они хорошо прокатываются на ленту и фольгу, как и фрезерованные.

При отливке могут встретиться следующие виды брака продукции:

· Трещины - возникают в следствие перегрева металла в процессе плавки, высокой скорости литья, большого количества кремния в алюминиевом расплаве или неравномерного охлаждения. Трещины выявляются как при литье, так и при горячей прокатке.

· Наплывы

· Складки

Эти два вида брака (наплывы и складки) могут образоваться при колебании скорости литья, плохо подготовленной поверхности кристаллизатора или при изменении уровня металла в кристаллизаторе.

После отливки следует прокатка ленточной заготовки, которая состоит из нескольких шагов:

1. Нагрев слитков

2. Горячая прокатка слитков

3. Холодная прокатка ленты до толщины 0,3-0,6 миллиметров

4. Отжиг ленты

5. Перемотка и разбраковка

Нагрев слитков проводиться в электрических печах непрерывно (с одной стороны слитки поступают в печь, проходят через нее, подвергаясь нагреву, и с другой стороны выходят). Слитки укладываются в жароупорные поддоны (преимущественно сделанные из стали марки ЭИ316), которые двигаются по жароупорным направляющим, уложенным на подине (нижней части рабочего пространства) печи. Поддоны со слитками проталкиваются через печь, и после нагрева слитки выталкиваются на стол выдачи, откуда по одному передаются тельфером (подвесное грузоподъемное устройство с электрическим приводом) на конвейер стана горячей прокатки. Прокатку могут проводить на двух-, трёх- или четырехвалковых прокатных станах. Алюминиевый слиток прокатывается в несколько подходов. Обжатие на каждом проходе различно.

Таблица 3. Схема прокатки алюминиевого слитка весом 185 кг и с габаритами 135ммХ510Х1020 на заготовку с габаритами 6,8ммХ510мм

Для того, чтобы получить заготовку одинаковой ширины после прокатки осуществляют операцию резания кромки на дисковых ножницах, которые устанавливаются на выходной части конвейера стана горячей прокатки. Возможно исключение этой операции, если слитки отливаются с гранями, скошенными сверху и снизу.

Так же существует возможность бесслитковой прокатки - получения ленты непосредственно из расплава металла. В методе бесслитковой прокатки расплавленный металл поступает к водоохлаждаемым движущимся кристаллизаторам, в который проходит кристаллизация. Далее он обжигается и выходит в виде ленты. Такой метод позволяет уменьшит число производимых операций. Дальнейшую прокатку ленты, полученной таким способом ведут по обычным схемам для ленты, прокатанной в горячем состоянии. Механические свойства прокатанной ленты мало отличаются от свойств ленты полученной обычным способом. Бесслитковую ленту можно прокатывать в фольгу толщиной до 15-30 мкм. При прокатке на более тонкие размеры наблюдается повышенная дырчатость фольги.

После получения ленточной заготовки горячей прокаткой наступает очередь холодной прокатки (без промежуточного отжига) на двух- или четырехвалковых станах. Такие станы могут устанавливаться как вдоль линии горячей прокатки, для ее продолжения, так и вне её. Если установка станов горячей прокатки ведется вдоль линии горячей прокатки, то заготовка сразу поступает в станы холодной прокатки: заготовка толщиной 6-7 миллиметров в неостывшем состоянии (теплая прокатка при температуре 200о-300оС) поступает на стан, где происходит прокатка при обильной подаче эмульсии (смазки, для предотвращения налипания алюминия на валки стана) в один проход, после чего полученная лента сматывается в рулон. Если же станы холодной прокатки установлены отдельно, то после горячей прокатки проводится обрезка кромок и сматывание заготовки в рулон на специальной машине. Холодная прокатка осуществляется после остывания рулонов. Следует заметить, что при холодной прокатке сразу после горячей, исключается необходимость в свертывании ленты в рулоны, поверхность получается чище (меньше царапин, забоин и задиров, которые могут появиться вследствие транспортировки). Для производства фольги распространены следующие виды заготовок:

Таблица 4. Габариты ленточных заготовок для производства фольги

После прокатки ленту, смотанную в рулоны диаметром 500-600 миллиметров, подвергают отжигу в электрических печах сопротивления. Для обеспечения необходимого, равномерного отжига, в электрических печах существует циркуляция воздуха благодаря специально установленным вентиляторам.

При производстве ленточных заготовок могут встречаться следующие виды брака:

1. Несоответствие геометрических размеров

2. Повреждения и загрязнения поверхности

3. Неравномерность механических свойств и структуры

Все вышеперечисленные виды брака отрицательно влияют на качество прокатываемой фольги.

Алюминиевую фольгу прокатывают рулонным способом на фольгопрокатных станах, приспособленных для проката алюминиевой ленты толщиной от 0,3 до 0,8 миллиметров до толщины 0,005 миллиметров. Алюминиевая лента в рулоне должна быть плотно намотана, чтобы при натяжении во время прокатки витки рулона не поворачивались и не перемещались. Если это условие не будет соблюдаться, то образуются задиры, потертости и возможность нарушения целостности и чистоты поверхности фольги. Для того, чтобы получить плотную намотку рулона их перематывают на перемоточной машине, одновременно с этим обрезая или не обрезая кромки. Фольгу изготавливают последовательной прокаткой рулонов на фольгопрокатных станах, которые обычно устанавливаются в одну линию по ходу технологического процесса. На каждом стане рекомендуется осуществлять один проход, поэтому число фольгопрокатных станов должно соответствовать количеству необходимых проходов, число которых зависит от конечных размеров и назначения фольги. Для прокатки фольги применяют станы трех типов:

· Заготовительные (черновые)

· Промежуточные

· Отделочные (чистовые)

Эти станы отличаются скоростями прокатки и чистотой поверхности валков. Следует отметить, что это произвольная классификация, так как зачастую, для толстой фольги отделочную прокатку приходится проводить на промежуточных или заготовительных станах, в зависимости от того, какая конечная толщина должна быть у фольги. При прокатке на заготовительных и промежуточных станах толщину подката доводят до толщины, близкой к двойной толщине готовой фольги. За каждый проход дается обжатие до 50%. Так как прокатка фольги сложная операция, она требует точного оборудования, выполнения всех технических условий и соответствующей квалификации рабочих.

Долгое время прокатка фольги велась на двухвалковых станах с нерегулируемой скоростью прокатки. Скорость на таких станах была порядка 0,4-1,3 м/сек. Несмотря на невозможность регулирования скорости, фольга на таких станах получалась хорошего качества и всех размеров в пределах 0,2-0,005 миллиметров при ширине не более 500 миллиметров. Благодаря развитию техники появились станы с регулируемой скоростью прокатки, скорость которых составляет 3-5 м/сек, а также, появились станы, прокатывающие фольгу шириной до 1000 миллиметров со скоростью 16 м/сек. Позже появились станы со скоростью 25 м/сек, шириной получаемой фольги до 1500 миллиметров и толщиной от 0,8 до 0,009 миллиметров. Такой рулон, к сведению, весит порядка 3,5-5 тонн. После холодной прокатки металл теряет свои пластические свойства - повышается предел прочности и снижается относительное удлинение. Такое состояние металла называется нагортовкой или наклепом. Для снятия нагортовки металл нагревают - проводят отжиг. Это приводит к устранению искажений кристаллической решетки, которые были получены в ходе холодной деформации металла. Вместе с устранением искажений решетки идет образование новых зерен на фоне старых деформированных. Величина новых зерен зависит от температуры и продолжительности отжига. Такое изменение структуры металла с изменением механических свойств называют рекристаллизацией. После отжига фольга будет называться мягкой. Неотоженная фольга называется твердой. Если при прокатке используется смазка, обладающая высокой вязкостью и плохо выгорающая в процессе отжига, то проводят операцию промывки на промывном стане. Это делают для того, чтобы предотвратить слипание двух лент и образование дырчатости. Промывают фольгу авиационным бензином, так как он является лучшим растворителем масел, применяемых при прокатке. Не следует забывать и о резке - отделочной операции, следующей за прокаткой фольги на готовый размер, если фольга поставляется в твердом, неотоженном состоянии, или за отжигом - если фольга поставляется в мягком, отоженном состоянии. Резка может быть двух видов:

· Обрезка кромок фольги

· Разрезка фольги на части вдоль на ширину, требуемую по заказу

Проводят разрезку на дисковых ножницах различных конструкций на узкие части толщиной от 0,005 до 0,2 миллиметров

Следует отметить, что поверхность фольги должна быть чистой, без складок, следов коррозии, надрывов, забоин, расслоений, и, помимо прочего, шероховатостей от выгоревшего масла и пятен от смазки. Готовая фольга не должна иметь запаха керосина, бензина или масла. В зависимости от назначения, фольгу могут выпускать с различной толщиной, шириной и химическим составом - из алюминия технической чистоты любых марок, начиная от А0 (с содержанием алюминия 99,0%), до А85 (с содержанием алюминия 99,85%). На фольге допустимы мелкие единичные сквозные отверстия, которые видно глазом против света, не строчечно расположенные и без местных скоплений. Так же, для фольги толщиной от 0,07 дол 0,2 миллиметров допускаются темные пятна от выгоревшего масла, но без шероховатости поверхности.

После прокатки фольгу наматывают на металлическую втулку, длина которой должна быть не меньше ширины фольги. Для того, чтобы при встряхивании втулка не выпадала из рулона, фольгу наматывают очень плотно. Торцы намотанного рулона должны быть чистыми, ровными, без забоев, вмятин и загрязнения. После намотки, каждый рулон обертывают плотной лентой и упаковывают в сухой деревянный ящик, который выстлан бумагой и плотно затянутый стальной лентой или проволокой. При упаковке рулоны фольги надевают на стержни, укрепляют между двумя вкладышами и перекладывают мягкой прокладкой, диаметр которой больше диаметра рулона. Это помогает сохранить рулон от царапин и забоин. Алюминиевая фольга должна хранится в распакованном виде в крытых, сухих и отапливаемых помещениях.

Таблица 5. Механические свойства фольги различной толщины

Не стоит забывать и о возможности производства фольги из спеченного алюминиевого порошка (САП), которое состоит из следующих операций:

1. Фрезеровка заготовок-плит, для удаления внешних дефектов.

2. Плакировка (нанесения на плиты слоя другого металла или расплава термомеханическим способом) фрезерованных плит планшетами из алюминия марки А6 из расчета 6% на сторону, и дальнейшая зачистка плит стальными щетками.

3. Нагрев заплакированных плит для горячей прокатки. Нагрев проводиться в течении 3-4 часов до температуры 500оС в электропечи.

4. Горячая прокатка пакета с габаритами 90Х600Х1100 миллиметров на 5-6 миллиметров в 11-13 проходов на трехвалковом или двухвалковом стане со скорость 1-1,3 м/сек (до толщины 6 миллиметров), затем теплая прокатка при температуре 270-370оС в два прохода до толщины 3,7 миллиметра.

5. Обрезка рваных кромок на дисковых ножницах по 20-25 миллиметров с каждой стороны.

6. Первая холодная прокатка рулона до толщины 08,-1,2 миллиметра в пять проходов на четырехвалковом стане со скоростью 0,3 м/сек.

7. Отжиг рулонов в электрической печи сопротивления с принудительной циркуляцией воздуха для снятия нагортовки плакирующего слоя. Режим отжига - 5 часов при температуре 450оС.

8. Обрезка кромок на дисковых ножницах. Иногда совмещается с разрезкой вдоль на полосы.

9. Вторая холодная прокатка на фольгопрокатном стане до толщины 0,1-0,12 миллиметров в девять проходов на четырехвалковом стане

10. Промежуточный отжиг рулонов для снятия нагортовки плакирующего слоя.

11. Третья холодная прокатка на отделочном фольгопрокатном двухвалковом стане до толщины 0,03 миллиметра в 7-14 проходов.

12. Промывка бензином на промывном стане.

13. Обрезка на готовые размеры на дисковых ножницах с намоткой в плотные рулоны.

Материал из спеченного алюминиевого порошка хорошо деформируется, с малой рваной кромкой при суммарном обжатии до 70-75%. Промежуточные отжиги ленты из САПа практически не оказывают никакого влияния на механические свойства - они лишь имеют наклеп в плакирующем слое алюминия.

Существуют следующие виды брака при производстве фольги и спеченного алюминиевого порошка:

· Недокат или перекат фольги, являющийся следствием неправильного обжатия по проходам и неправильного подбора состава смазки.

· Зарезы фольги, которые возникают при недостаточном натяжении и неправильном обжатии при прокатке.

· Обрывы фольги, получающиеся вследствие неравномерного натяжения при прокатке, малой пластичности фольги или нечистого обреза кромок.

· Дырчатость или сквозные отверстия - результат перегрева заготовок перед горячей прокаткой, загрязнения, царапин (во время прокатки, резки), спекания порошка с довольно крупными частицами окислов алюминия, которые образуются при производстве порошка.

· Серый цвет поверхности, получающийся из-за плохой полировки валков на отделочных проходах, низкой температуры валков, а также высокой вязкости технологической смазки.

Алюминиевая фольга обладает уникальным набором свойств благодаря своей форме и содержанию. Упаковка из такого материала, благодаря своей яркости и блеску с легкостью сможет привлечь внимание покупателя. Но главными её достоинствами является непроницаемость - возможность служить барьером от света, запахов, не пропускает влагу и бактерии, а также не позволяет продукту растерять собственный вкус и аромат.

Но даже уникальные свойства фольги, не могут обеспечить ей прочное лидерство - во многих сферах производства она постепенно уступает место синтетическим упаковочным материалам. Отчасти, это можно объяснить экономическими причинами (пленочные материалы дешевле, позволяют снизить вес упаковки, имеют высокие печатно-технические свойства, обладают способностью к вторичной переработке). Второй причиной является забота о сохранении истощающихся быстрыми темпами природных ресурсов.

Библиографический список

1) Черняк С. Н., Карасевич В. И., Коваленко П. А. - Производство фольги, 2 изд., Металлургиздат, 1968

2) Черняк С.Н., Симонов В.Н. - Опыт производства алюминиевой фольги. ЦИИН ЦМ, 1966

3) Черняк С.Н., Карасевич В.И. - Производство фольги. Металлургиздат, 1957

4) Баженов М.Ф., Кручер Г.Н. - Современная технология производства алюминиевой фольги на заводе Кокийяр. ЦИИН ЦМ, 1959

5) Крейндлин Н.Н., Кручер Г.Н. - Производство листов и лент из легких сплавов. Металлургиздат, 1957

6) Богоявленский К.Н. и др. - Обработка цветных металлов и сплавов давлением. Металлургиздат, 1964

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные альтернативные способы получения алюминиевой фольги. Современные способы получения алюминия из отходов. Отделение фольги от каширующих материалов. Использование шлаков алюминия, стружки, пищевой упаковки, фольги различного происхождения.

реферат , добавлен 30.09.2011


Характеристика процесса травления и описание получаемых при этом объектов. Основные свойства и неоднородность травления алюминиевой фольги. Математическое описание процесса формовки анодной алюминиевой фольги для электролитических конденсаторов.

контрольная работа , добавлен 14.05.2011


Характеристика алюминия и его сплавов. Технологический процесс производства алюминия и использование "толлинга" в производстве. Состояние алюминиевой промышленности и мировой рынок алюминия в конце 2007 - начале 2008 гг. Применение алюминия и его сплавов.

контрольная работа , добавлен 14.08.2009


Общая характеристика и ценные свойства алюминия. Применение алюминия и его сплавов в разных отраслях промышленности. Основные современные способы производства алюминия. Производство глинозема: метод Байера и способ спекания. Рафинирование алюминия.

реферат , добавлен 31.05.2010


Свойства алюминиево-магниевых, алюминиево-марганцевых и алюминиево-медных сплавов, их применение в промышленности. Характеристики порошковых сплавов алюминия и методы их получения в металлургии. Технологическая схема изготовления гранулированных сплавов.

реферат , добавлен 04.12.2011


Достоинства алюминия и его сплавов. Малый удельный вес как основное свойство алюминия. Сплавы, упрочняемые термической обработкой. Сплавы для ковки и штамповки. Литейные алюминиевые сплавы. Получение алюминия. Физико-химические основы процесса Байера.

курсовая работа , добавлен 05.03.2015


Экспериментальное изучение реакции азотирования алюминия для получения нитрида алюминия. Свойства, структура и применение нитрида алюминия. Установка для исследования реакции азотирования алюминия. Результаты синтеза и анализ полученных продуктов.

дипломная работа , добавлен 12.02.2015


Запасы и производство бокситов и другого алюминиесодержащего сырья в России. История развития производства алюминия, основные направления его применения как конструкционного металла. Экологические меры безопасности в производстве алюминия и сплавов.

курсовая работа , добавлен 23.04.2011


Характеристика алюминия (серебристо-белого металла), его химическая активность, природные соединения, содержание в земной коре. Модификации оксида алюминия, их получение и применение в технике. Механические свойства и назначение алюминиевых сплавов.

реферат , добавлен 23.11.2010


Алюминий как основа конструкционных материалов. Технология производства алюминия, методы его очищения. Свойства и достоинства сверхчистого алюминия. Применение сплавов в промышленности, польза их старения. Алюминотермия и разработка фаз-упрочнителей.

Производство алюминиевой фольги, применяемой как в пищевых, так и в технических целях, за последние 20 лет в пределах России и на территории Европейских стран выросло более, чем в два раза.

Наряду с этим, потребность в Российской Федерации в изделиях из нее превышает объемы продукции, которые на данный момент могут дать местные производители. В связи с этим завод по производству фольги может стать выгодным вложением средств для начинающего бизнесмена и предпринимателя, который хочет попробовать себя в новой отрасли. Величина капитальных вложений в открытие предприятия составляет от 25 до 40 миллионов рублей, но может окупить себя уже через 1-2 года, впоследствии принося высокий доход своему владельцу.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции - 25 000 000 рублей.

Насыщенность рынка - средняя.

Сложность открытия бизнеса - 8/10.

Виды алюминиевой фольги, применяемые в пищевых и технических целях

В настоящее время промышленными предприятиями выпускаются следующие виды алюминиевой фольги:

• По своему типу и назначению: алюминиевая лента, пищевая алюминиевая фольга, а также материал, который применяют для различных технических нужд;
• По виду поверхности материала может выпускаться армированная фольга, в основу которой входит стекловолокно и полимерная сетка, ее другое название теплоизоляционная фольга. Применяют ее для изоляции теплопроводов, проходящих на открытых участках. Не менее востребованной считается и гофрированная фольга, имеющая более усиленную структуру, которая находит свое применение в прокладке газо- водо- и нефтепроводов. Также выделяют ламинированную фольгу, имеющую дополнительный слой, благодаря которому значительно возрастает влагонепроницаемость и самоклеющуюся, используемую для изоляции соединений и гибких конструкций.

Марки алюминиевой фольги выделяют следующие: Н – нормальной точности, П – повышенной точности и В – высокой точности. Кроме того, в зависимости от вида материала, который будет использован в процессе производства, фольга может быть мягкой (М) или более твердой, обозначаемой литерой Т.

Возможные потребители готовой продукции цеха

Благодаря такому широкому ассортименту продукции, который может выпускать предприятие, количество потенциальных покупателей, которые могут приобретать фольгу, также велико. Сюда можно отнести кафе, столовые, бары и рестораны, использующие материал пищевого назначения для упаковки, хранения, доведения до кулинарной готовности, заморозки продуктов, а также пищевые предприятия, использующие фольгу в качестве основного компонента упаковки, предохраняющего от преждевременной порчи.

Техническая алюминиевая фольга по своей востребованности в несколько раз превосходит пищевую и используется при прокладке различный сетей, требующих изоляции для предотвращения возможных потерь тепла или повреждения. Также она незаменима при внутренних и внешних отделках помещений, применяется фольга для бани и сауны в качестве качественного изоляционного материала, при производстве холодильной техники, систем кондиционирования, в автомобилестроении.

Особенности технологии производства алюминиевой фольги

Задумываясь о том, как открыть производство алюминиевой фольги в России, в первую очередь необходимо ознакомиться с особенностями ее производства, поскольку именно они будут определять основные затраты, требуемые для закупки оборудования и аренды или покупке требуемого по параметрам помещения.

Технология изготовления фольги начинается с многократной обработки слитков, состоящих из сплавов алюминия. Подобная операция осуществляется в плавильной печи, температура в которой должна достигать 750 градусов – именно такой параметр позволяет получать на выходе изделия высокого качества, обладающие всеми отличительными особенностями, характерными для такого типа материала. Для того, чтобы периодически контролировать процесс производства на промежуточном этапе в процессе плавления наливают материал в специальную форму и после его остывания затвердевшая масса исследуется на предмет веществ, которые входят в состав алюминиевой фольги.

Далее расплавленная в печи масса поступает на разливочное устройство, предварительно проходя очистку в специальных емкостях и резервуарах. После разлива в емкости масса охлаждается под воздействием постоянно циркулирующей воды, укоряющей процесс затвердевания. На выходе получают слитки, вес которых может достигать до 7-8 тонн, перемещаемые по цехам исключительно при помощи мостовых кранов. Далее происходит очистка от верхнего слоя, осуществляемая не зависимо от того, какие способы изготовления фольги применяются на данном предприятии. Для этого с поверхности слитков удаляется слой толщиной в 3 мм.

Затем производится прокатка металла при температуре 455-540 градусов при помощи специальных валов стана горячей обработки, при этом необходимо применять смазочный материал, предохраняющий от прилипания материала к вальцам. Полуфабрикат, раскатанный до определенной толщины, сматывается и далее фольга в рулонах поступает на окончательную прокатку до достижения необходимого параметра листа и обжиг, полностью обеззараживающий ее и делающий возможным для применения в пищевых целях.

Стоит отметить, что налаживание производства – это основная затратная часть организации бизнеса – только для закупки оборудования для производства фольги понадобится сумма от 20 до 30 миллионов рублей. При этом площадь помещения, используемая для открытия завода, для правильной расстановки всех машин и аппаратов должна составлять не менее 1 тысячи квадратных километров.

Оформление документов и получение разрешений

Процесс оформления документов подразумевает под собой следующие шаги:

• Подача заявления в налоговую на открытие юридического лица. В данном случае код ОКВЭД, указывающий на вид деятельности компании, нужно отразить 27.42.5 – «Изготовление полуфабрикатов из алюминиевого сплава»;
• Оформление устава организации;
• Выбор генерального директора;
• Открытие лицевого счета в банке;
• Заказ печати. На данный момент ее наличие не является обязательным, но придает больше солидности компании, вызывая доверие у потенциальных партнеров.

Основные этапы организации после получения документов

После получения бумаг потребуется осуществить анализ рынка на предмет востребованности того или иного типа алюминиевой фольги в регионе расположения будущего цеха и определиться с примерными объемами выпуска готовой продукции. Дальнейшие шаги будут включать в себя поиск подходящего помещения для аренды или его постройку. Самостоятельное возведение может обойтись несколько дороже, но необходимо понимать, что оплата аренды здания с такой площадью, которая необходима под цех, может обойтись в сумму от 100 до 500 тысяч рублей.

Стоит отметить, что в связи с высокими температурами, сопровождающими процесс производства алюминиевой фольги, к помещению предъявляются повышенные требования – оно должно быть оборудовано качественной противопожарной системой, пол и стены обязательно отделываются материалом, являющимся достаточно огнеупорным, также монтируется мощная система приточно-вытяжной вентиляции. После выбора помещения потребуется произвести закупку оборудования, его монтаж и установку, а также набор персонала, имеющего профильное образование или опыт работы на подобных предприятиях.

Сбыт готовой продукции и возможная прибыль

Сбыт выпущенной продукции можно осуществлять следующим способом:

• Продажа алюминиевой фольги оптом крупным организациям, специализирующимся на производстве различных аппаратов и оснащений с использованием листов алюминия;
• Реализация фирмам, специализирующимся на продажах фольги конечным потребителям;
• Организация сбыта конечному потребителю самостоятельно.

Общая сумма капитальных вложений в организацию бизнеса составит от 25 миллионов рублей и будет формироваться в зависимости от региона расположения завода, планируемого объема выпуска продукции, используемого оборудования и прочих факторов. Цена алюминиевой фольги на реализацию будет зависеть от ее качества, а также основного назначения. В целом, при умелом планировании и осуществлении постоянного контроля всех параметров производства можно добиться полной окупаемости через 1-2 года и в дальнейшем получать стабильную прибыль в размере от 1 миллиона рублей и более.

Ежегодно во всем мире производится немногим менее 30 миллионов тонн первичного алюминия. Этот металл широко используется практически во всех областях нашей жизни – от производства кастрюль и упаковки до автомобилестроения и освоения космоса. Среднегодовой рост отрасли за последние десять лет составил 4 %. Около 78 % от общего объема алюминия используется для производства упаковки и фольги и лишь 22 % – для тепловой изоляции зданий, производства труб и кабелей, в аэрокосмической и электронной промышленности.

По данным Европейской ассоциации производителей алюминиевой фольги, за последние 30 лет объемы годового потребления этой продукции в Европе увеличились с 250 до 850 тысяч тонн. Таким образом, рост составил около 4 %. Проектная мощность российских заводов позволяет выпускать около 150-110 тысяч тонн фольги в год. При этом по оценкам иностранных экспертов, емкость отечественного рынка составляет свыше 200 тысяч тонн фольги в год.

Алюминиевая фольга – это тончайший лист алюминия, толщина которого может достигать 0,2 мм. Ширина же рулона зависит от назначения фольги. Она может использоваться для производства гибкой упаковки, коробок, крышек, для теплообменника, в качестве ламината для теплоизолирующего материала и т. д.

Чистый алюминий для производства упаковки практически не используется. В основном, в качестве сырья выступают различные сплавы, что позволяет значительно увеличить прочность материала при одновременном уменьшении его толщины.

Производство фольги требует многократной обработки слитка сплава алюминия. Производственный процесс начинается с плавильной печи, которая работает на природном газе. На то чтобы расплавить 27 тонн сплава алюминия уходит от трех до восьми часов. Температура в плавильной печи достигает 750 градусов, а температура плавления алюминия составляет 660 градусов. Немного расплавленного алюминия наливается в маленькую форму для снятия пробы. Затвердевая за несколько секунд, образец позволяет уточнить состав приготовленного сплава.

Следующий этап – доставка жидкого алюминия по желобу к разливочному устройству. Все посторонние примеси при этом отфильтровываются в специальных резервуарах. Постоянно циркулирующая вода охлаждает формы, ускоряя процесс затвердевания. В результате расплавленный алюминий остывает. Получившиеся слитки имеют внушительные размеры: длина каждого из них составляет около четырех метров, а ширина – 40 см. Весят же они по 7,5-8 тонн. Поэтому переместить их можно лишь с помощью мостовых кранов.

Специальная машина, устраняющая загрязнения, с высокой точностью удаляет трехмиллиметровый слой. После этой процедуры поверхность слитка становится зеркально гладкой. В конце удаляются следы охлаждающей жидкости, и начинается прокатка слитка. Большой кусок сплава металла сдавливается между валками стана горячей прокатки. Прокатка производится при температуре 455-540 градусов.

Компьютеры контролируют давление, которое оказывается на слиток, иначе он может расколоться, и всю процедуру придется начинать заново. Кроме того, под воздействием высокой температуры слиток может прилипнуть к валку. Чтобы этого избежать, используется смазочная жидкость, которая на 95 % состоит из воды и лишь на 5 % из масла. Слиток 45-сантиметровой толщины с каждым прохождением через валки становится все тоньше и тоньше. Алюминиевый слиток может пройти через прокатный стан 15-20 раз, прежде чем будет достигнута нужная толщина.

Наполовину готовые пластины наматываются на барабаны в виде цилиндров, а затем попадают на холодный прокатный стан, где раскатываются еще больше. Это самый сложный этап, так как алюминиевый лист стал настолько тонким, что может порваться при прохождении по конвейеру. Чтобы этого избежать, его складывают вдвое. На последнем этапе деформированные края листа фольги удаляются специальным ножом, который позволяет срезать по одному сантиметру с каждой стороны. Рулон разрезается на куски нужной ширины. Таким образом, из одного слитка получается 15-20 км фольги.

В конце производственного процесса алюминиевая фольга становится стерильной из-за прохождения отжига при высоких температурах. Поэтому она полностью безопасна и может использоваться для упаковки продуктов питания без дополнительной очистки.

Фольга предохраняет продукты от кислорода, влаги, бактерий и температурных воздействий. Она обладает высокой тепловой проводимостью и легко приобретает и сохраняет необходимую форму. Еще одно ее преимущество заключается в том, что фольгу из алюминиевого сплава можно нагревать до высоких температур. При этом она не плавится и даже не деформируется.

В нашей стране алюминиевая фольга производится лишь на двух предприятиях – «Саянал» и «Уральская фольга». Но и тот, и другой завод уже подошли к максимальной загрузке своих производственных мощностей. Таким образом, при постоянно растущем спросе и невозможности увеличения объемов внутреннего производства на первое место выходит импорт.

Организация производства алюминиевой фольги требует больших инвестиций. Необходимое оборудование обойдется, по оценкам специалистов, минимум в 35-40 млн. рублей. И это без учета стоимости аренды производственных цехов.

Из двух российских компаний-производителей лишь одна имеет оборудование, которое позволяет выпускать продукцию высокого качества. И при этом отечественная фольга выходит дороже импортной продукции, даже несмотря на расходы на доставку и растаможивание последней.

Впрочем, основная проблема новых отечественных производителей алюминиевой фольги заключается не только в политике ценообразования и в конкуренции с западными компаниями, но и в приобретении сырья. Монополистом на рынке алюминия в России является компания «Русал», которой и принадлежат единственные два предприятия, производящие фольгу в нашей стране. Очевидно, что любой другой компании, которая собирается работать в этом же сегменте, придется бороться за место на рынке с заведомо более сильным конкурентом.

Сысоева Лилия
- портал бизнес-планов и руководств

Алюминий — удивительный металл. Благодаря своим уникальным свойствам, он используется в самых разных сферах для решения самых разнообразных задач. Из алюминия изготавливают детали кузова автомобилей, его используют в авиастроении, он нередко является важным компонентом бытовой техники и электроники. Из алюминия изготавливают посуду, предметы интерьера, мебель. Его используют в строительстве и декорировании интерьеров. В общем, области применения можно перечислять еще очень долго. Удивительно другое.

Когда говорят об алюминии, на ум сразу же приходят автомобили, самолеты, посуда, строительство и тому подобное. Но все эти сферы производства не являются главными потребителями этого металла. Это просто невероятно, но большая часть всего получаемого алюминия идет на производство алюминиевой фольги. Да, той самой, в которую заворачивают ваши любимые конфеты или в которой вы запекаете гуся с яблоками.

По оценкам экспертов, около 78% всего добываемого алюминия идет на производство фольги. Вот такой интересный факт.

Что представляет собой алюминиевая фольга?

Говоря простым и понятным языком, это очень-очень тонкий лист алюминия. Вернее, сплава алюминия с другими материалами (это позволяет добиться нужной прочности и гибкости). Его толщина, как правило, не превышает 0.2 мм. Длина же и ширина рулона может быть самой разной, в зависимости от целей использования.

Где сегодня используют алюминиевую фольгу?

Практически везде. Зайдите в любой продуктовый супермаркет, и вы убедитесь, что огромное количество производителей самых разных продуктов питания и сопутствующих товаров используют фольгу в качестве упаковки. Нередко ее используют прямо в первозданном виде. То есть, просто заворачивают продукт в серебристую упаковку. Примеров много — производители мороженого, конфет в коробках, шоколада.

Другие берут алюминиевую фольгу в качестве основы, наносят на нее свои фирменные рисунки, необходимую информацию, придают нужную форму и создают классную упаковку. Например, производители плавленого сыра нередко заворачивают свою продукцию в разукрашенную в соответствии с корпоративными стандартами алюминиевую фольгу. Еще более наглядный пример — производители конфет, которые очень часто используют фольгу в качестве упаковки.

Естественно, не только в сфере производства продуктов питания используется алюминиевая фольга. Сфера ее применения намного обширнее. Фольгу используют в фармацевтической отрасли. Алюминий — самый популярный материал для производства упаковки для лекарств. В косметической отрасли алюминиевая фольга также часто используется в качестве тары. Из нее делают блистерную упаковку, различные удобные тюбики и капсулы. Ее используют в строительстве (для изоляции), в автомобилестроении (кузова и отделка салона) и так далее. Как видите, этот продукт применяется в самых разных сферах деятельности.

Перспективы производства алюминиевой фольги в нашей стране

С каждым годом наблюдается стабильный рост потребления алюминиевой фольги. Более того, работающие сегодня в России заводы не способны удовлетворить потребности нашего рынка. В цифрах все это выглядит следующим образом. Потребность составляет около 200 тыс. тонн алюминия. А общая мощность заводов не превышает 150 тыс. тонн алюминия в год.

Как видите, перспективы открытия собственного производства алюминиевой фольги более чем радужны. Но есть проблема. Старые и очень крупные игроки рынка (а их в России всего два) могут сильно попортить нервы новичку, вторгнувшемуся на их территорию. Об этом стоит помнить.

Что же касается того недостающего объема производства, которого не хватает российским заводам для удовлетворения потребностей рынка, то его компенсируют зарубежные поставки. То есть, новичку в этом бизнесе придется еще и конкурировать с западными производителями и поставщиками.

Если все это вас не пугает, и вы по-прежнему горите желанием открыть алюминиевый завод, то давайте перейдем к самому процессу. И сначала узнаем, как производят алюминиевую фольгу.

Процесс производства фольги из алюминия

Все начинается в печи. Алюминий плавят в специальной газовой печи при температуре 750 градусов по Цельсию. Этот процесс может длиться несколько часов (зависит от количества сплава).

После этого расплавленный металл доставляется по желобам в специальную форму. Во время движения, все примеси отфильтровываются, а водяная система охлаждения помогает металлу затвердеть. На выходе получают огромный алюминиевый слиток длиной несколько метров, толщиной в несколько десятков сантиметров и весом в несколько тонн.

Огромный слиток движется по конвейеру, проходя через огромные валы. Эти валы имеют температуру около 450 градусов по Цельсию. Благодаря этому, они сжимают, сплющивают, раскатывают алюминий, словно тесто. Этот процесс прокатки повторяется до тех пор, пока слиток не превращается в тончайший лист алюминиевой фольги.

Далее фольга наматывается на специально подготовленные барабаны, охлаждается и еще раз прокатывается, чтобы достичь нужной толщины. Теперь остается только удалить неровные края и порезать на рулоны нужной длины и ширины. В общей сложности из одного слитка получают около 20 километров фольги. Да, это не опечатка, именно километров.

Как открыть производство алюминиевой фольги?

Зная технологический процесс, можно догадаться, что самым сложным этапом в организации данного бизнеса является покупка оборудования и аренда подходящих помещений. Хорошее (хотя, не самое лучшее) оборудование для производства фольги обойдется в сумму около одного миллиона долларов или 35 млн. рублей (по курсу на май 2014). Сумма внушительная. Но и бизнес весьма серьезный.

Также нужно найти и арендовать площади под производство. Как вы понимаете, речь идет о больших площадях. Так что ежемесячная сумма аренды может варьироваться в диапазоне от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов рублей. Это тоже важно учитывать.

Также не забывайте о зарплате работникам, коммунальных платежах и т.д. И еще, вполне возможно, вам понадобится ремонт. Кроме того, может понадобиться корпоративный транспорт. А это потребует серьезных вложений. Не забывайте и о предстоящей борьбе с более мощными и опытными конкурентами. Здесь лишние деньги тоже пригодятся. На этом все. Желаем успехов!