Дали е алуминиумска лента со боја обложена со висока цврстина H18 погодна за обработка на печат?

Апстракт

Алуминиумските ленти обложени со боја H18 со висока цврстина се широко прифатени во надворешната декорација, додатоците за батерии, електронската заштита и пакувањето во индустријата поради нивната одлична отпорност на површински временски услови, отпорност на гребење и структурна цврстина. Сепак, индустриските производители постојано се соочуваат со конфузија околу неговата приспособливост на печат. Оваа статија ги анализира внатрешните механички својства на H18 калениот алуминиумски подлоги, структурните дефекти на фолиите за обложување со органска боја и вистинските случаи на неуспех на печат. Заклучува дека алуминиумските ленти обложени со боја H18 се квалификувани само за печатење со ниска деформација и плитко свиткување и се целосно некомпатибилни со длабоко цртање, фланшање и сложено профилирачко печат. Исто така, се предлагаат соодветни мерки за подобрување на процесот на штанцување за да се намалат ризиците од лупење и пукање на подлогата.

1. Основна дефиниција на H18 Температура и механички својства на подлогата

Според стандардот за темперамент на алуминиумска легура формулиран од Здружението за алуминиум, H18 претставува целосно зацврстен темперамент без средно жарење. За разлика од H12, H14 и H16 делумно тврд темперамент, алуминиумските ленти H18 добиваат ултра висока цврстина преку еднократно ладно валање со стапка на деформација на обработка која надминува 75%, без последователна термичка обработка за враќање на еластичноста. За главните подлоги од чист алуминиум од серијата 1000 и 3003 легура на алуминиум-манган што се користат за обложување во боја, механичките параметри покажуваат очигледни ограничувања за формирање на пластика: 1060 H18 алуминиумот има издолжување при фрактура од само 1% до 3%, а 3003% до 5 H18%. Спротивно на тоа, конвенционалниот алуминиум H14 кој е префериран за печат има издолжување над 12%.

Високиот преостанат напон на истегнување во H18 подлогите е уште едно критично ограничување. Тешката акумулација на дислокација на решетката за време на ладно валање го прави материјалот подложен на концентрација на напрегање при надворешно смолкнување и затегнувачка сила. Штом локалното напрегање ќе надмине 5%, микропукнатините прво ќе се појават на работ на лентата, а потоа ќе се прошират низ подлогата во рок од милисекунди. Оваа вродена кршливост е примарна бариера што го ограничува печатот со големи деформации, независно од слојот за обложување на бојата на површината.

2. Дополнителни ризици од штанцување што ги носат структурите за обложување во боја

Во споредба со голите алуминиумски ленти H18, производите обложени со боја додаваат трислојна композитна структура вклучувајќи филм за хемиска конверзија, премаз и врвен слој отпорен на временски услови на двете страни. Вкупната дебелина на облогата се движи од 18μm до 35μm, што воведува два уникатни ризици за неуспех на печат кои не постојат во голиот алуминиум.

Прво, обложување кохезивен пилинг. Органските полиестерски и флуоројаглеродни премази кои се користат за индустриски алуминиумски ленти имаат многу помало издолжување (помалку од 2%) од алуминиумските подлоги. За време на свиткување со печат, облогата на површината не може да ја следи ситната пластична деформација на алуминиумската матрица, што доведува до попречно пукање и лупење при свиткување филети. Дури и при плитко печат со деформација под 3%, ќе се појават видливи микропукнатини на површината на облогата, што ќе ја намали отпорноста на временските услови и отпорноста на корозија на готовите производи и ќе предизвика рано 'рѓосување во сценаријата за надворешни работи.

Второ, адхезија на мувла и површинско гребење. Мазната стврдната облога во боја има низок коефициент на триење на површината. Под печат под висок притисок, ќе се појави локална вакуумска адхезија помеѓу површината на облогата и челичните калапи. Континуираното хранење ќе предизвика неповратни гребнатини на облогата, што не може да се поправи со пост-обработка. Во масовното производство, овој дефект може да ја зголеми стапката на дефекти за повеќе од 18% без површинска обработка на мувла.

3. Класификација пресуда за приспособливост на печат

3.1 Применливи сценарија за печат со ниска деформација

Алуминиумските ленти обложени во боја H18 се целосно погодни за бришење, пробивање, право плитко свиткување со радиус на свиткување ≥ 3 пати поголема од дебелината на лентата и рамно отсекување со напрегање помало од 3%. Вообичаените случаи на апликација вклучуваат електронско бришење на дихтунзи, рамно отсекување на рекламниот панел и правоаголно свиткување на капакот на батеријата со еден агол. Во овие процеси, материјалот носи само напрегање на смолкнување без очигледна затегнувачка деформација. Податоците за масовното производство покажуваат дека кога се комбинираат со полирани калапи и лубриканти за печат на база на вода, стапката на дефект на готовиот производ може да се контролира под 1,2%, што ги исполнува стандардите за индустриски квалитет. Во меѓувреме, високата цврстина на темпераментот H18 осигурува дека деловите со печат нема да се отскокнуваат и деформираат по формирањето, решавајќи го проблемот со димензионалната нестабилност на работните парчиња алуминиум со мека температура.

3.2 Неприменливи сценарија за печат со големи деформации

Не се препорачуваат сите процеси на печат за кои е потребна пластична деформација на истегнување, вклучувајќи длабоко цртање, повеќеаголно фланширање, сферично профилирање и виткање со тесен радиус (радиус на свиткување < 2 пати од дебелината на лентата). Во тестовите за длабоко цртање на алуминиумски ленти обложени со боја 3003 H18 со длабочина на влечење од 8 мм, 92% од работните парчиња претрпеле истовремена фрактура на подлогата и лупење на облогата на голема површина кај филето на матрицата. Основната причина е двојниот дефект: истегнувањето на подлогата ја надминува границата на издолжување, а еластичноста на облогата не може да ја координира деформацијата на матрицата. Дополнително, повторното секундарно печат е строго забрането. Акумулацијата на преостанатиот стрес по првото печат дополнително ќе ја намали еластичноста на подлогата, што ќе доведе до спонтано пукање во рок од 72 часа по обработката.

4. Оптимизација на процесот за квалификувано производство на печат

За претпријатијата кои мора да прифатат алуминиум обложен со боја H18 за печат со ниска деформација, четири насочени прилагодувања може да ги намалат ризиците за квалитетот. Прво, полирајте ги шуплините на мувлата до Ra≤0,2μm и спроведете третман со јаглероден премаз сличен на DLC со дијамант за да го елиминирате гребењето и адхезијата на облогата. Второ, користете лубриканти на база на вода со низок вискозитет наместо мрсни лубриканти. Масните лубриканти ќе предизвикаат промена на бојата на облогата и откажување на адхезијата при високи температури на печат. Трето, контролирајте ја брзината на печат под 15 удари во минута. Штитувањето со голема брзина ќе генерира моментален стрес од удар и ќе предизвика пукање на рабовите. Четврто, исечете ги резервираните засеци за ослободување од стрес на рабовите на лентата пред печат за да го ослободите преостанатиот стрес од ладното тркалање и да спречите кинење на рабовите.

5. Заклучок и предлози за избор на материјали

Да резимираме, алуминиумските ленти обложени со боја H18 со висока цврстина не се универзално погодни за печат. Тие се претпочитан материјал за делови за печат со ниска деформација и висока ригидност, без сложени барања за форма, благодарение на одличните перформанси против отскокнување и непроменетата површинска обвивка. Сепак, тој е несоодветен за какви било средни и големи процеси на пластично печат со деформација. За сложени работни парчиња штанцување, производителите треба да ги заменат материјалите со алуминиумски ленти обложени со калено H14 или H16 боја, кои ја балансираат цврстината и еластичноста. За делови за надворешни долгорочни сервисни делови кои бараат и издржливост на површината и перформанси, моделите од легура, како што е алуминиумот обложен во боја 3005 H16 се поисплатливи алтернативи.