تصنيف رقائق الألومنيوم
يبدو تصنيف رقائق الألومنيوم بسيطًا على السطح - سميكًا أو رقيقًا، لامعًا أو غير لامع - ولكنه في الواقع يتبع منطقًا دقيقًا لتصميم السبائك، والتلطيف، والمعايير، واحتياجات التطبيق. يساعد هذا المنطق المشترين على اختيار الرقاقة المناسبة في المرة الأولى وتجنب عدم التطابق المكلف في الأداء.
فيما يلي نظرة عامة موجزة ودقيقة من الناحية الفنية مكتوبة من منظور عملي يركز على المستخدم، ومصممة للقراءة السريعة مع الاستمرار في تغطية المعلمات والمعايير الأساسية.
النظر إلى رقائق الألومنيوم من خلال ثلاث عدسات
بدلاً من سرد العشرات من أنواع المنتجات، من المفيد النظر إلى رقائق الألومنيوم من خلال ثلاث "عدسات" تحدد سلوكها:
- سبيكة ومزاج
- سمك والأداء الميكانيكي
- حالة السطح والمعالجة
تقريبًا كل رقائق معدنية في السوق عبارة عن مزيج من هذه الأبعاد الثلاثة.
السبائك والمزاج: الحمض النووي لرقائق الألومنيوم
السبائك هي تركيبة "وصفة". المزاج هو الطريقة التي تمت بها معالجة الوصفة ميكانيكيًا وحراريًا. ويحددون معًا القوة والقابلية للتشكيل وخصائص الحاجز ومقاومة التآكل والسعر.
تشمل عائلات السبائك الشائعة للرقائق ما يلي:
سلسلة الألومنيوم النقي (1xxx)
أمثلة: 1050، 1060، 1070، 1100
الميزات: درجة نقاء عالية جدًا، ليونة ممتازة، الأفضل للسحب العميق والطي الشديد، توصيل حراري وكهربائي جيد جدًا، مقاومة قوية لمعظم البيئات الغذائية.
الاستخدامات النموذجية: الرقائق المنزلية، الرقائق الأساسية للتغليف المرن، لف الكابلات، الرقائق العازلة للحرارة.الألومنيوم المنغنيز (3xxx، بشكل رئيسي 3003)
قوة أعلى قليلاً من الألومنيوم النقي، وقابلية تشكيل جيدة، ومقاومة أفضل لبعض البيئات المسببة للتآكل (على سبيل المثال، الظروف الحمضية أو المالحة قليلاً).
الاستخدامات النموذجية: رقائق الحاويات، وبعض زعانف المبادلات الحرارية، وصواني الطعام، والتغليف شبه الصلب.ألومنيوم المغنيسيوم (5xxx، استخدام محدود في رقائق رقيقة جدًا)
قوة أعلى ومقاومة أفضل للتعب، ولكن عادةً ما يتم استخدامها في الصفائح والملفات أكثر من الرقائق التي يقل حجمها عن 30 ميكرومتر.
قد تظهر في رقائق أكثر سمكًا للعزل الصناعي أو التطبيقات الهيكلية حيث تكون القوة أكثر أهمية.حديد/سيليكون يحتوي على "سبائك رقائقية" (سلسلة 8xxx، مثل 8011، 8079)
8011: قوة متوازنة وقابلية للتشكيل، مقاومة ممتازة للثقب بعد الدرفلة، جيدة للاستخدام المنزلي ورقائق التغليف.
8079: استطالة أعلى، وقدرة أفضل على السحب العميق، وحاجز ممتاز ومقاومة للتشقق المرن، تُستخدم عادةً في التغليف المرن عالي الأداء والرقائق الصيدلانية.
يشير المزاج إلى ما حدث للسبيكة بعد الصب. بالنسبة للرقائق، الأكثر شيوعًا هي:
O (ملدن، ناعم بالكامل)
أقصى ليونة واستطالة، وانخفاض القوة. مثالية للتشكيل العميق، واللف المحكم، وتغطية الفقاعات، والنقش، والتطبيقات التي تحتاج إلى طي متكرر دون تشقق.H18 (كامل الثابت)
قوة عالية من الدرفلة على البارد، واستطالة منخفضة. يستخدم عندما تكون الصلابة والتسطيح واستقرار الأبعاد أكثر أهمية من قابلية التشكيل الشديدة، مثل رقائق المكثف أو بعض الشرائح الصناعية.H24 / H26 ورموز المزاج المماثلة
حالات تصلب جزئيًا وملدنة جزئيًا، مصممة لتحقيق توازن محدد بين القوة وقابلية التشغيل. يستخدم بشكل متكرر في رقائق الحاويات والصينية التي يجب تشكيلها ولكنها تحافظ أيضًا على شكلها أثناء النقل والخبز.
من الناحية العملية، العديد من رقائق التغليف هي 8011-O، 8079-O، 3003-H24 أو ما شابه ذلك، كل منها مضبوط لعملية تحويل محددة مثل التصفيح، الطلاء، الطباعة، أو التشكيل بالضغط.
السماكة: حيث يبدأ "الرقائق" وينتهي
السُمك ليس مجرد معلمة أبعاد؛ كما أنه يقرر أيضًا أداء الحاجز والسلوك الميكانيكي والتكلفة لكل متر مربع.
يمكن التفكير في نطاقات السُمك الشائعة حسب الوظيفة:
رقائق رقيقة جدًا (حوالي 6-9 ميكرومتر)
يستخدم للتغليف المرن عالي الأداء (مثل العبوات المعقمة والأكياس الصغيرة) والبطانات الداخلية للسجائر أو الحلويات.
يوفر حاجزًا شبه كامل للضوء والأكسجين والرطوبة عندما يكون مصفحًا ويتم التعامل معه جيدًا، ولكنه أكثر حساسية للثقوب الناتجة عن الغبار أو عيوب اللف.رقائق التغليف القياسية (حوالي 10-20 ميكرومتر)
تستخدم على نطاق واسع لأكياس الطعام وأغطية الفقاعات الصيدلانية وأغطية الزبادي وأكياس مستحضرات التجميل والمزيد.
حل وسط جيد بين موثوقية الحاجز والمتانة الميكانيكية وقابلية الطي والتكلفة.الحاويات والرقائق المنزلية (حوالي 20-50 ميكرومتر)
عادةً ما تكون رقائق الحاويات للصواني وحاويات الخبز والأطباق شبه الصلبة في هذا النطاق.
غالبًا ما يكون حجم لفات الرقائق المنزلية حوالي 9-15 ميكرومترًا للخدمة الخفيفة و15-20 ميكرومترًا للخدمة الشاقة، اعتمادًا على المعايير المحلية والعلامات التجارية.رقائق صناعية وعازلة (تصل إلى حوالي 200 ميكرومتر، وأحيانًا أكثر)
يستخدم في عزل المباني، وقنوات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وحماية الكابلات، وبعض الشرائح التقنية.
توفر السُمك هنا الصلابة والمقاومة للتمزق بدلاً من مجرد حاجز.
مع زيادة السُمك، يقل خطر حدوث ثقوب أثناء التدحرج، ويصبح أداء الحاجز أكثر قوة، وتتحسن الصلابة - لكن تكلفة المواد لكل منطقة ترتفع.
حالة السطح: ما تراه مقابل ما تحتاجه
نادراً ما يتم استخدام رقائق الألومنيوم "عارية" في الصناعة الحديثة. حتى الرقائق المنزلية غالبًا ما تتضمن معالجات سطحية دقيقة. من وجهة نظر التصنيف، هناك عدة أبعاد سطحية مهمة:
احباط عارية مقابل احباط المغلفة
رقائق عارية: لا يوجد طلاء عضوي؛ يمكن تشحيمها بطبقة رقيقة جدًا من زيت الدرفلة والتي عادةً ما يتم حرقها أثناء التلدين.
الرقائق المطلية: مطلية أو معدة أو مطبوعة بالأحبار أو الطلاءات المقاومة للحرارة أو الطبقات الوظيفية مثل الإيبوكسي أو البوليستر أو المواد المانعة للتسرب الخالية من PVC. هذا هو المعيار في رقائق التغليف الصيدلانية والغذائية.جانب واحد ساطع، وجانب واحد غير لامع
تم إنشاؤها عن طريق "التدحرج المزدوج" لطبقتين معًا. يظل أحد الجانبين لامعًا عند ملامسته لفات العمل المصقولة؛ والآخر يصبح غير لامع من ملامسة الرقاقة إلى الرقاقة.
قد يختار مصممو التغليف الجانب المرئي للمستهلكين بناءً على الشكل الجمالي وسلوك التصاق الحبر.منقوش مقابل عادي
يضيف النقش نسيجًا للقوة والصلابة والمظهر. شائع في الرقائق المنزلية ورقائق الزينة وبعض منتجات العزل.
معايير التنفيذ: كيف يتم التحكم في جودة الرقائق
ولضمان إمكانية استخدام الرقائق المصنوعة في مصانع مختلفة بشكل متبادل وآمن، يتبع المنتجون المعايير المعترف بها على نطاق واسع والمواصفات الخاصة بالعميل.
تشمل أبعاد التقييس ما يلي:
التحمل الأبعاد
تحكم محكم في اختلاف السُمك والعرض عبر الملف. بالنسبة للتطبيقات عالية الدقة (الأدوية والمكثفات)، يتم تحديد متوسط السُمك والتغيرات المحلية.الخصائص الميكانيكية
يتم اختبار قوة الخضوع وقوة الشد والاستطالة وفقًا لمعايير مثل ASTM B479 أو EN 546 أو المعايير الإقليمية المماثلة.
ترتبط هذه القيم بشكل مباشر بالسبائك والمزاج وهي ضرورية لعمليات التشكيل وموثوقية الختم.جودة السطح
حدود على الثقوب والخطوط المتدحرجة والبقع وتغير اللون والعيوب الأخرى.
غالبًا ما تضع رقائق الأدوية والرقائق الغذائية حدودًا صارمة لكثافة الثقب لكل متر مربع لضمان سلامة الحاجز.النظافة الكيميائية والهجرة
يجب أن تمتثل الرقائق وطلاءاتها، خاصة عند ملامستها للمستحضرات الصيدلانية أو أغذية الأطفال أو الأطعمة الغنية بالدهون، للوائح مثل إدارة الغذاء والدواء (FDA) أو أطر ملامسة الأغذية في الاتحاد الأوروبي أو ما يعادلها على المستوى الوطني.
ويشمل ذلك اختبارات المعادن الثقيلة والمذيبات المتبقية في الطلاءات والانتقال الشامل إلى المحاكيات الغذائية.
غالبًا ما يحدد العملاء التوافق مع عملية التحويل الخاصة بهم: مستويات معالجة الإكليل للتصفيح، ونافذة الختم الحراري لرقائق الغطاء، وأداء الالتصاق في تصميمات قابلة للنزع أو اللحام.
الخواص الكيميائية: لماذا تعتبر رقائق الألومنيوم حاجزًا طبيعيًا
على الرغم من أن الألومنيوم معدن تفاعلي، إلا أنه محمي بطبقة رقيقة جدًا من أكسيد الألومنيوم ذاتية الشفاء (أكسيد الألومنيوم Al₂O₃) والتي تتشكل على الفور في الهواء. تتميز هذه الطبقة بمقاومتها للتآكل وملاءمتها للتطبيقات الغذائية والصيدلانية والتقنية.
يوضح نطاق التركيب الكيميائي النموذجي لسبائك التعبئة والتغليف المستخدمة على نطاق واسع، مثل 8011، كيف تقوم عناصر صناعة السبائك بضبط هذا السلوك:
| سبيكة | و (٪) | الحديد (٪) | النحاس (٪) | من (٪) | ملغ (٪) | الزنك (٪) | ل (٪) | أخرى (كل) (%) | أخرى (المجموع) (%) | آل (٪) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8011 | 0.50-0.90 | 0.60-1.00 | ≥ 0.10 | ≥ 0.20 | ≥ 0.10 | ≥ 0.10 | ≥ 0.08 | ≥ 0.05 | ≥ 0.15 | الرصيد (عادة > 97.5) |
ملاحظات على هذه التركيبة:
السيليكون والحديد
تحسين القوة وأداء التدحرج، والمساعدة في التحكم في بنية الحبوب. ومع ذلك، فإن الحديد الزائد يمكن أن يقلل من القابلية للتشكيل ويعمق اللون الرمادي.العناصر النادرة (النحاس، المغنيسيوم، الزنك، الماء)
يُحفظ عند مستويات منخفضة للحفاظ على مقاومة التآكل وتجنب التفاعلات غير المرغوب فيها مع المحتويات العدوانية.
يمكن للتيتانيوم، عند وجوده، تحسين حجم الحبوب، وتحسين الاتساق الميكانيكي العام.
بالنسبة للرقائق عالية النقاء مثل 1060 أو 1100، يكون محتوى الألومنيوم عادةً أعلى من 99.0-99.6 بالمائة، مع مستويات منخفضة جدًا من العناصر الأخرى. وهذا يزيد من الموصلية والليونة، مما يجعل هذه السبائك مثالية لتطبيقات مثل المكثفات الكهربائية وبعض منتجات العزل.
مطابقة تصنيف الرقائق لقرارات العالم الحقيقي
من وجهة نظر المشتري، يصبح تصنيف رقائق الألومنيوم عمليًا عندما يرتبط بمسائل التطبيق مثل:
- ما الذي يجب أن تتحمله هذه الرقاقة: السحب العميق، والطي المحكم، والختم الحراري، والمعوجة، والفك عالي السرعة؟
- ما الذي تحتاجه لحجب: الأكسجين، الرطوبة، الضوء، الرائحة، الزيوت، أو الضوضاء الكهرومغناطيسية؟
- هل سيكون على اتصال مباشر مع الغذاء أو الدواء أو المواد اللاصقة العازلة أو البيئات المسببة للتآكل؟
- هل مظهر الطباعة وعرض العلامة التجارية أمر بالغ الأهمية، أم أن الوظيفة أكثر أهمية من الجماليات؟
بمجرد أن تكون هذه الأسئلة واضحة، يمكن تحديد التركيبة الصحيحة من السبائك (على سبيل المثال، 8011 مقابل 8079 مقابل 3003)، والحالة المزاجية (O مقابل H18 مقابل H24)، ونطاق السُمك وحالة السطح (العاري مقابل المطلي، الساطع مقابل غير اللامع، المنقوش مقابل العادي) بكل ثقة.
يساعد التصنيف من هذا المنظور المتكامل العملاء على تجاوز العلامات العامة مثل "الرقائق المنزلية" أو "رقائق الأدوية" وبدلاً من ذلك تحديد منتج صحيح تقنيًا يعمل بسلاسة في الإنتاج، ويحمي المحتويات بشكل موثوق، ويلبي المتطلبات التنظيمية، ويحسن التكلفة الإجمالية على مدار دورة حياة الاستخدام الكاملة.
https://www.alusheets.com/a/the-classification-of-aluminium-foil.html
