1. ステップ1：製錬
アルミニウムは工業規模で電気分解によって製造されており、アルミニウム製錬所は効率的に稼働させるために多大なエネルギーを必要とします。製錬所はエネルギー需要が高いため、大規模な発電所に隣接して設置されることがよくあります。電力コストの上昇、あるいはアルミニウムを高品位に精錬するために必要な電力量の上昇は、アルミニウムコイルのコストを上昇させます。さらに、溶解されたアルミニウムは分離され、集積場に送られます。この技術にもかなりのエネルギーが必要であり、これもアルミニウム市場価格に影響を与えます。
2. ステップ2：熱間圧延
熱間圧延は、アルミニウム板を薄く加工する最も一般的な方法の一つです。熱間圧延では、金属を再結晶点以上に加熱することで変形させ、さらに成形します。その後、この金属材料は1対以上のロールに通されます。これは、厚さを薄くし、均一にし、所望の機械的品質を達成するために行われます。アルミニウムコイルは、シートを華氏1700度で加工することで製造されます。
この方法は、金属体積を一定に保ちながら、適切な幾何学的パラメータと材料特性を持つ形状を生産することができます。これらの工程は、板やシートなどの半製品および完成品の製造において非常に重要です。しかし、圧延された完成品は、後述する冷間圧延コイルとは異なり、表面に微細な異物が存在するため、厚さの均一性が低くなります。
3. ステップ3：冷間圧延
金属ストリップの冷間圧延は、金属加工分野における特殊な分野です。「冷間圧延」とは、アルミニウムを再結晶温度よりも低い温度でローラーに通す工程です。金属を圧縮することで、降伏強度と硬度が向上します。冷間圧延は加工硬化温度（材料の再結晶温度よりも低い温度）で行われ、熱間圧延は加工硬化温度よりも高い温度で行われます。これが熱間圧延と冷間圧延の違いです。
多くの産業では、冷間圧延と呼ばれる金属処理工程を用いて、所望の最終厚さの帯鋼や板鋼を製造しています。アルミニウムの加工性を高めるため、ロールは頻繁に加熱され、アルミニウム帯鋼がロールに張り付くのを防ぐために潤滑剤が使用されます。操作の微調整のために、ロールの動きと加熱を調整することも可能です。熱間圧延、洗浄、処理などの工程を経たアルミニウム帯鋼は、アルミニウム業界では冷間圧延ラインに投入される前に室温まで冷却されます。アルミニウムは洗剤ですすぐことで洗浄され、この処理によってアルミニウムコイルは冷間圧延に耐えられるほど硬くなります。
これらの準備工程を経た後、鋼帯はローラーを繰り返し通過し、徐々に厚みが薄くなっていきます。この工程を通して金属の格子面は乱され、オフセットされるため、最終製品はより硬く、より強度の高いものとなります。冷間圧延は、アルミニウムを圧縮してローラーに押し込む際に厚みを薄くするため、アルミニウムを硬化させる最も一般的な方法の一つです。冷間圧延技術により、アルミニウムコイルの厚みは最大0.15mmまで薄くなります。
4. ステップ4：アニーリング
焼鈍処理は、主に材料の延性を高め、剛性を低下させるために行われる熱処理です。焼鈍処理される材料の結晶構造における転位の減少により、硬度と柔軟性が変化します。脆性破壊を回避したり、後続の加工工程での加工性を向上させたりするために、焼鈍処理は材料が焼入れまたは冷間加工された後に行われることがよくあります。
焼鈍処理は結晶粒構造を効果的にリセットすることで滑り面を復元し、過度の力を加えることなく部品の更なる成形を可能にします。加工硬化したアルミニウム合金は、570°F～770°Fの特定の温度に、約30分～3時間の範囲で所定の時間加熱する必要があります。焼鈍処理する部品のサイズと合金の種類によって、必要な温度と時間が決まります。
焼鈍処理は、部品の寸法を安定化させ、内部ひずみによる問題を解消し、冷間鍛造や鋳造などの工程で発生する可能性のある内部応力を軽減します。さらに、熱処理が不可能なアルミニウム合金でも焼鈍処理が可能です。そのため、鋳造、押し出し、鍛造されたアルミニウム部品によく適用されます。
材料の成形性は焼鈍処理によって向上します。硬くて脆い材料を破損なくプレス加工したり曲げ加工したりすることは困難です。焼鈍処理は、このリスクを軽減するのに役立ちます。さらに、焼鈍処理は被削性を向上させる効果もあります。材料の極端な脆性は、工具の過度の摩耗につながる可能性があります。焼鈍処理によって材料の硬度が低下し、工具の摩耗を軽減することができます。残留張力は焼鈍処理によって除去されます。残留張力は亀裂などの機械的な問題につながる可能性があるため、可能な限り低減することが最善です。
5. ステップ5：切り込みとカット
アルミニウムコイルは、非常に長いロール状に連続して製造できます。しかし、コイルを小さなロールに詰めるには、スライスする必要があります。この作業を行うには、アルミニウムロールをスリット機に通し、非常に鋭い刃で正確に切断します。この作業には大きな力が必要です。スリッターは、加えられた力がアルミニウムの引張強度を超えると、ロールを小さなピースに分割します。
スリット工程では、まずアルミニウムをアンコイラーに投入します。その後、回転刃に通します。刃は、必要な幅とクリアランスを考慮して、最適なスリットエッジが得られるように配置されます。その後、スリットされたアルミニウムはセパレーターを通過し、リコイラーに送られます。その後、アルミニウムは束ねられ、コイル状に巻かれ、出荷準備が整います。
ジンダライ・スチール・グループは、アルミニウムコイル、シート、プレート、ストリップ、パイプ、箔のリーディングカンパニーであり、サプライヤーでもあります。フィリピン、ターネー、メキシコ、トルコ、パキスタン、オマーン、イスラエル、エジプト、アラブ諸国、ベトナム、ミャンマー、インドなど、世界各国のお客様にご愛顧いただいております。お気軽にお問い合わせください。専門スタッフが喜んでご相談に応じます。
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投稿日時: 2022年12月19日