箔材軋制
正文
厚度在0.02mm以下的金屬帶或片材通稱為金屬箔材。金、銀、鋁、銅、鎳、鐵、鉭、鈮、鎢、鉬等金屬及其合金均可軋製成箔材。金、銀、鋁、銅箔主要用於裝飾或包裝等,其他金屬和合金箔材主要用於電子工業,如銅鎳和鎳鉻電阻合金箔用來製作測力應變片、精密電阻和錄音、錄象磁頭間隙片等,鎢箔用於特殊電子管,鐵鎳軟磁合金箔用來製作微型高頻脈衝變壓器等。稀土金屬箔用於原子能反應堆。各種金屬和合金箔材品種日益增多,套用範圍日益擴大。生產金屬箔的古老技術是鍛打法,至今仍在使用。70年代金屬箔材的生產方法有電解鍍層法、真空蒸鍍法、粉末軋制法、車削法和軋製法等;但大量生產優質箔材主要靠軋製法(見金箔)。金屬箔材中用量最大的是鋁箔,最常用的鋁箔厚度為0.005~0.008mm,用二輥或四輥軋機生產,有時軋制到0.15mm以下後進行疊軋。軋制鋁箔的四輥軋機工作輥徑一般為200~300mm,成品寬度在 700mm以上,有的達1200mm。軋制後的鋁箔根據用途要經過著色、印花、貼紙和剪下等工序製成各種色彩鮮艷的包裝或裝飾用箔材(見鋁的氧化著色)。
第二次世界大戰後除鋁箔等軟金屬箔材外,一些高精度的硬金屬(如鎢、鉬等)箔材用量增加,各國多採用小工作輥徑的多輥軋機生產。目前世界上用軋製法生產的箔材最小厚度為 0.001mm,相當於報紙厚度的1/60。通用的多輥軋機為森吉米爾軋機(Sendzimir mill)和羅恩軋機(Rohn mill)。這兩種軋機都是在30年代獲得專利的。
森吉米爾軋機 森吉米爾軋機的剛性較好,但製造較難。有六輥、十二輥和二十輥,常用的二十輥軋機輥系排列為1-2-3-4型。最外層支承輥為背襯軸承,機架為閉口整體機座。通常軋制厚度小於0.02mm箔材的森吉米爾軋機規格見表1。 羅恩軋機 二十輥的羅恩軋機輥系也是 1-2-3-4型排列,見圖1。早期最外層支撐輥為實心輥,機架用鉗式結構,自60年代以來也採用類似森吉米爾軋機的背襯軸承,機架採用四立柱式。通常軋制厚度小於 0.015mm箔材的羅恩軋機規格見表2。 中國設計的箔材軋機 中國冶金部鋼鐵研究總院在總結各種多輥軋機特點的基礎上設計製造了三十六輥軋機,工作輥直徑為1.7~3mm,輥身長50mm,能軋制0.001mm的箔材,見圖2。70年代以來,正在研究用其他形式軋機軋制金屬箔材。中國東北工學院在工作輥直徑90mm的四輥軋機上,採用異步軋制方式,把寬50mm的低碳鋼帶試驗軋製成0.005mm的箔材。 金屬箔材厚度小,在軋制生產過程中箔材極易拉斷、撕裂,以及形成針孔和皺紋。因此除要求工作輥直徑足夠小、保證軋出薄層外,還要有高精度和高光潔度;並且軋機能精確控制張力。箔材的剪下、去油、退火、重卷等工序也要求特殊的設備;此外,還要求良好的防塵工作環境,以防止箔材受污染。(見彩圖) 參考書目
E.C.Larke,The Rolling of Strip,Sheet and Plate,2nd ed.,Chapman and Hall Ltd,London,1963.
W.L.Roberts, Cold Rolling of Steel, Marcel Dekker Inc.,New York,1978.