Производство фольги: как и из чего она делается?
Фольга – удобный эластичный материал, выполненный из металлического сплава. Тонколистовой прокат применяют повсеместно: в строительстве и медицине, при производстве электротехнических изделий, в пищевой и химической промышленности. Чаще всего материал производят из алюминиевого сплава, он наиболее часто используется в быту. Однако есть и другие металлы, которые могут послужить сырьем для изготовления фольги. Расскажем об этом подробнее.
Фольга – определение, свойства
Фольга – это тончайший металлический лист, отличающийся прочностью и эластичностью. Истоки происхождения фольги уходят в древность, когда использовали преимущественно олово для ее изготовления. Прокатка тонких пластин без соответствующего оборудования была сложным делом, поэтому в результате получались толстые пластины, которые больше были похожи на листы. Однако ими пользовались в строительных целях, изготавливали из фольги украшения, посуду.
В Японии растяжению и прокатке подвергалось золото – получалась драгоценная фольга, которую использовали в основном для украшения нарядов и бижутерии. Сейчас золотая фольга называется сусальным золотом, и используют ее преимущественно в тех же целях, что и в древней Японии.
Со временем начали использовать более удобный для этих целей металл – алюминий. Материал отличается эластичностью, поэтому максимально подходит для прокатки. Толщина современной фольги измеряется в микронах и не превышает 1 мм. А тонкий лист из олова называется станиолью.
Фольгу можно назвать металлической бумагой из-за простоты работы с ней, гладкой поверхности и возможности складывать или сминать ее руками. Но, кроме простоты металлообработки, у фольги есть и другие преимущества:
- Высокая теплопроводность. Это качество позволяет активно использовать фольгу в пищевой промышленности и в быту. В ней можно запекать еду, чтобы она не потеряла своих полезных свойств.
- Гибкость. Фольга легко гнется, но при этом сохраняет свою форму после деформации. Это делает ее удобной для упаковки и транспортировки товаров.
- Влагостойкость. Фольга не пропускает влагу, не задерживает ее, не разбухает и не покрывается коррозией от воздействия с водой.
- Бактериальная устойчивость. Отсутствие пор делает металлическую фольгу непригодной для размножения бактерий. Поэтому материал используют в медицинских целях – он может быть стерильным.
- Электропроводность. Металлы, в своем большинстве, хорошо проводят электричество. И фольга не является исключением. Поэтому ее активно используют в производстве разной техники и электротехнического оборудования.
- Отражающая поверхность. Фольга отражает не только свет, но и тепло, поэтому ее используют в строительстве.
- Огнеупорность. Фольга не горит и не плавится.
- Устойчивость к внешним факторам. Фольга защищает от проникновения ультрафиолета, а также от контакта с любыми загрязнениями. Материал выдерживает, в том числе, большое количество химических веществ.
- Прочность и долговечность.
- Экологичность. Металл добывается из руды, в после утилизации возвращается в землю, не загрязняя природу. Или подлежит вторичной переработке.
Некоторые технические характеристики материала меняются, в зависимости от того, какой сплав лежит в основе фольги и какой толщины была проведены прокатка.
Из чего делают фольгу: сортамент продукции
Фольгу преимущественно делают из алюминия. Однако есть и другие материалы, которые могут лечь в основу производства:
- Бронзовая фольга. Тонкий лист из бронзы имеет отличные антифрикционные свойства, то есть он обладает низким коэффициентом трения. Это делает изделия из бронзовой фольги долговечными, износостойкими, устойчивыми к истиранию. Из-за этого материал применяют в странко- и машиностроении.
- Латунная фольга. Материал из латуни используют как заменитель позолоты. Более дешевый аналог сохраняет все свойства сусального золота: прочность, невосприимчивость к внешним воздействиям, эстетическую привлекательность.
- Титановая фольга. Титан очень стойкий к атмосферным, механическим и химическим воздействиям. И основное преимущества титановой фольги – ее прочность. Из-за этого ей покрывают элементы самолетов, ракет, а также используют в химической и пищевой промышленности.
- Медная фольга. Производится, соответственно, из меди. Ее основное преимущество – отличная электропроводность, материал часто применяется при создании печатных плат. Другой способ использования – в декоративных целях, из-за своего интересного оттенка.
- Свинцовая фольга – роль. Эластичный тонкий лист из свинца имеет толщину 1 мм и больше, поэтому его нельзя причислить к фольге полноценно. Однако роль также отличается гибкостью и поставляется в рулонах. Свинцовую роль используют для обшивки помещений, в том числе для защиты от излучения.
- Фольга из нержавеющей стали используется в металлургии.
Но основным сырьем для тонкого листового проката остается алюминий. Алюминиевая фольга не портится долгое время, проста в обработке, отличается химической инертностью, благодаря чему используется в промышленности, связанной с продуктами питания и химикатами. При этом она легкая, недорогая и отлично поддается прокатке до самых тончайших размеров – толщина бывает всего от 6 микрон. Для сравнения, у взрослого человека толщина волоса составляет около 40-70 микрон.
При изготовлении фольги используются разные алюминиевые сплавы. В каждом из них основное количество материалов – это алюминий, но есть разные виды присадок, которые меняют технические характеристики итогового материала. Например, фольга АМцМ включает марганец, который защищает сплав от негативного воздействия других примесей.
Также разновидности алюминиевой фольги делятся по назначению:
- медицинская – абсолютно стерильна и гигиенична;
- пищевая – не влияет на качество продуктов, но сохраняет их свойства;
- для бани – имеет отличную теплопроводность и не портится под воздействием высоких температур.
Как делают фольгу: этапы производства
Если металлургическое предприятие включает полный производственный цикл, как, например, Саяногорский алюминиевый завод в России, то изготовление фольги проходит несколько этапов:
- Изготовление расплава в плавильном цехе. Чистый алюминий плавится до жидкого состояния и смешивается с присадками, которые будут отвечать за дополнительные свойства фольги. Расплав дегазируется. Добавляется модификатор, который изменяет молекулярную структуру металла, уменьшает зернистость. Это нужно для достижения максимально тонких листов.
- Способом литья из полученного расплава производятся ленты, которые скатываются в рулоны для последующей раскатки.
- Проводится обжиг лент в азотной среде – для восстановления кристаллической решетки. Это нужно, чтобы алюминий не рвался, оставался прочным.
- После обжига лента идет на прокатный стан, где подвергается многоступенчатой холодной прокатке. С каждым прокатом толщина фольги уменьшается, достигая невероятных показателей – до 5-6 микрон.
- Две фольги накладываются друг на друга и прокатываются снова, так достигается более плотная многослойная структура – она не будет рваться. Именно из-за того, что фольга двухслойная, одна сторона у нее матовая, а вторая – блестящая.
- Производится нарезка и намотка в бухты.
- Рулоны снова подвергаются обжигу, остывают и готовятся к продаже. А обрезки после производства не утилизируются, а снова идут на расплав.
Дальше рулоны могут идти в продажу или подвергаться дальнейшей обработке: резке, покраске, соединению с бумагой и прочим производственным циклам, исходя из нужд потребителей.
Сейчас фольгу можно встретить повсеместно. Очень много продукции поставляется на пищевой рынок для упаковки товаров. Такая алюминиевая фольга препятствует проникновению воздуха, влаги, солнечных лучей и бактерий, защищая продукт от нарушения герметичности. В машиностроении, электронике и строительстве используется для теплоизоляции, проведения электричества и защиты от воздействия окружающей среды.