1. 1단계: 제련
산업 규모에서 알루미늄은 전기분해를 통해 생산되며, 알루미늄 제련소는 효율적인 가동을 위해 막대한 에너지를 필요로 합니다. 에너지 수요 때문에 제련소는 대형 발전소 인근에 위치하는 경우가 많습니다. 전력 비용이 상승하거나, 알루미늄을 고품질로 정제하는 데 필요한 에너지량이 증가하면 알루미늄 코일 가격도 상승합니다. 또한, 용해된 알루미늄은 분리되어 집진 장소로 이동하는데, 이 과정 역시 상당한 에너지를 소모하므로 알루미늄 시장 가격에 영향을 미칩니다.
2. 2단계: 열간압연
열간압연은 알루미늄 판재를 얇게 만드는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 열간압연에서는 금속을 재결정점 이상으로 가열하여 변형시키고 원하는 모양으로 만듭니다. 그런 다음, 이 금속 소재를 하나 이상의 롤 쌍을 통과시킵니다. 이는 두께를 줄이고, 두께를 균일하게 하며, 원하는 기계적 특성을 얻기 위한 것입니다. 알루미늄 코일은 판재를 화씨 1700도(섭씨 약 927도)에서 가공하여 만들어집니다.
이 방법은 금속 부피를 일정하게 유지하면서 적절한 기하학적 매개변수와 재료 특성을 가진 형상을 생산할 수 있습니다. 이러한 공정은 판재 및 시트와 같은 반제품 및 완제품 생산에 매우 중요합니다. 그러나 완제품 압연 제품은 아래에서 설명할 냉간 압연 코일과 달리 표면에 미세한 이물질이 존재하여 두께가 균일하지 않다는 점에서 차이가 있습니다.
3. 3단계: 냉간 압연
금속 스트립의 냉간 압연은 금속 가공 분야에서 독특한 영역입니다. "냉간 압연" 공정은 알루미늄을 재결정 온도보다 낮은 온도에서 롤러 사이로 통과시키는 것을 말합니다. 금속을 압착하고 압축함으로써 항복 강도와 경도가 증가합니다. 냉간 압연은 가공 경화 온도(재료의 재결정 온도보다 낮은 온도)에서 이루어지고, 열간 압연은 가공 경화 온도보다 높은 온도에서 이루어집니다. 이것이 열간 압연과 냉간 압연의 차이점입니다.
많은 산업 분야에서 냉간 압연이라는 금속 처리 공정을 사용하여 원하는 최종 두께의 스트립 및 판금을 생산합니다. 롤은 알루미늄의 가공성을 높이기 위해 자주 가열되며, 알루미늄 스트립이 롤에 달라붙는 것을 방지하기 위해 윤활유가 사용됩니다. 공정의 미세 조정을 위해 롤의 움직임과 열을 조절할 수 있습니다. 열간 압연 및 세척, 처리 등의 여러 공정을 거친 알루미늄 스트립은 상온으로 냉각된 후 알루미늄 산업의 냉간 압연 라인에 투입됩니다. 알루미늄은 세제로 세척하여 냉간 압연을 견딜 수 있을 만큼 단단하게 만듭니다.
이러한 준비 단계를 거친 후, 알루미늄 스트립은 롤러를 반복적으로 통과하면서 점차 두께가 줄어듭니다. 이 과정에서 금속의 격자면이 파괴되고 어긋나면서 최종적으로 더 단단하고 강한 제품이 만들어집니다. 냉간 압연은 알루미늄을 압축하고 롤러를 통과시키면서 두께를 줄이기 때문에 알루미늄 경화에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 냉간 압연 기술을 사용하면 알루미늄 코일의 두께를 최대 0.15mm까지 줄일 수 있습니다.
4. 4단계: 어닐링
어닐링 공정은 주로 재료를 더 유연하고 부드럽게 만들기 위해 사용되는 열처리입니다. 어닐링 과정에서 재료의 결정 구조 내 전위가 감소하면서 경도와 유연성이 변화합니다. 취성 파괴를 방지하거나 후속 가공을 위해 재료를 더 가공하기 쉽게 만들기 위해, 어닐링은 재료가 경화 또는 냉간 가공 공정을 거친 후에 자주 수행됩니다.
어닐링은 결정립 구조를 효과적으로 재설정하여 슬립면을 복원하고 과도한 힘 없이 부품을 추가로 성형할 수 있도록 합니다. 가공 경화된 알루미늄 합금은 약 30분에서 3시간 사이의 미리 정해진 시간 동안 570°F에서 770°F 사이의 특정 온도로 가열해야 합니다. 어닐링할 부품의 크기와 재질에 따라 필요한 온도와 시간이 결정됩니다.
어닐링은 부품의 치수를 안정화하고, 내부 변형으로 인한 문제를 제거하며, 냉간 단조나 주조와 같은 공정에서 발생할 수 있는 내부 응력을 감소시킵니다. 또한 열처리가 불가능한 알루미늄 합금도 어닐링 처리가 가능합니다. 따라서 어닐링은 주조, 압출 또는 단조된 알루미늄 부품에 자주 적용됩니다.
어닐링 처리는 재료의 성형성을 향상시킵니다. 단단하고 취성이 강한 재료를 프레스하거나 구부릴 때 파손될 위험이 있는데, 어닐링은 이러한 위험을 줄여줍니다. 또한, 어닐링은 가공성을 향상시킬 수 있습니다. 재료의 극심한 취성은 공구 마모를 과도하게 유발할 수 있는데, 어닐링을 통해 재료의 경도를 낮추면 공구 마모를 줄일 수 있습니다. 어닐링은 잔류 응력을 제거하는 데에도 효과적입니다. 잔류 응력은 균열이나 기타 기계적 문제를 야기할 수 있으므로 가능한 한 최소화하는 것이 좋습니다.
5. 5단계: 슬리팅 및 절단
알루미늄 코일은 매우 긴 연속 롤 형태로 제조될 수 있습니다. 하지만 이 코일을 더 작은 롤로 포장하려면 절단해야 합니다. 이를 위해 알루미늄 롤은 슬리팅 장비를 통과하며, 매우 날카로운 칼날이 정밀하게 절단합니다. 이 작업에는 상당한 힘이 필요합니다. 슬리터는 가해지는 힘이 알루미늄의 인장 강도를 초과할 때 롤을 더 작은 조각으로 분할합니다.
슬리팅 공정을 시작하기 위해 알루미늄을 언코일러에 넣습니다. 그런 다음 회전 칼날 세트를 통과시킵니다. 칼날은 원하는 너비와 간격을 고려하여 최적의 슬릿 모서리를 얻을 수 있도록 위치 조정됩니다. 슬릿된 재료를 리코일러로 보내기 위해 재료는 분리기를 통과합니다. 그런 다음 알루미늄을 묶고 코일 형태로 포장하여 운송 준비를 합니다.
진달라이 스틸 그룹은 알루미늄 코일/시트/플레이트/스트립/파이프/포일의 선도적인 공급 업체입니다. 필리핀, 타네, 멕시코, 터키, 파키스탄, 오만, 이스라엘, 이집트, 아랍 국가, 베트남, 미얀마, 인도 등 다양한 국가의 고객을 보유하고 있습니다. 문의 사항을 보내주시면 전문적인 상담을 제공해 드리겠습니다.
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게시 시간: 2022년 12월 19일
