Что такое алюминиевый прокат и для каких целей он используется?

Вес металлопроката

Масса металлопроката определяется его габаритами – длиной, шириной и толщиной каждого элемента, а также плотностью используемого материала. Изделия, наподобие труб или швеллеров крайне редко взвешивают на весах. При покупке имеют дело с теоретическим весом, который рассчитывают по формуле, разработанной для каждого вида проката.

Узнать, сколько весит металлопрокат стандартной формы, например, плоского листа, можно путем нехитрых вычислений. Для этого размеры листа или квадрата умножают на толщину, чтобы найти объем, а затем умножают на удельный вес используемого железного сплава. Можно воспользоваться приводимой в таблицах массой 1 погонного метра. Данные можно найти в интернете. Существуют онлайн-калькуляторы, позволяющие определить теоретическую массу любого изделия.

Двутавр

Арматура

Листовой прокат

Правила приема алюминиевого лома

Процесс приема металлолома из алюминия

Прием лома алюминия осуществляется в каждом пункте сбора лома металлов. Обычно процесс приема алюминия осуществляется по следующей схеме:

1. Оценка. Сотрудники приемного пункта оценивают состояние лома, учитывая его объем, качество, включения чужеродных объектов и примесей. Проводят экспертизу на уровень радиационной безопасности;

Сотрудник пункта проверяет количество алюминия в ломе и уровень его радиации

2. Взвешивание. Сотрудники пункта сдачи металлов обязаны взвешивать металлолом только в присутствии сдающего.

3. Составление документов. Сдающий пишет заявление на сдачу металлолома, указывая свои паспортные данные, сведения о ломе, дату и подпись;

4. Расчет. Исходя из общего веса и стоимости одного килограмма, сотрудники выплачивают сумму за лом.

Необходимые документы

Физическому лицу, сдавая металлолом, нужно иметь с собой
паспорт, а также документы на собственность, если сдается лом крупных размеров, например, запчасти автомобиля или бытовой техники.

Если металлолом сдает юридическое лицо, то его представитель обязан предъявить:

• сопроводительную документацию (накладные, чеки, квитанции);

• доверенность, дающую право получать денежные средства от реализации;

• доверенность на лом;

• акты о списании вышедшего из строя оборудования, которое сдается в приемку.

Применение в быту

Исследуя влияние алюминия на различные пищевые продукты, ученые установили, что при контакте пищи с алюминием не разрушаются витамины. Это открытие послужило причиной широкого применения алюминия в пищевой промышленности, в виде посуды из алюминия, а также в косметике и бытовой химии. Из алюминия изготавливают разнообразную аппаратуру, предназначенную для переработки пищевых продуктов в сахарной, кондитерской, маслобойной и других отраслях промышленности.

Рисунок 9 – Алюминивая посуда

Алюминиевых изделий изобилие, как на кухне крупного предприятия общественного питания, так и на домашней кухне: мясорубки, вилки, ложки, чашки, тазы, посуда из алюминия и т. д. Алюминиевая фольга — прекрасный упаковочный материал, хорошо сохраняющий различные продукты. В обертку из алюминиевой фольги упаковываются кулинарный жир, маргарин, мороженое, конфеты и многое другое, поэтому его еще именуют – пищевой алюминий. В алюминиевые тубы традиционно упаковывается зубная паста. Чтобы было удобно пользоваться, некоторые продукты, такие, например, как плавленый сыр, упаковывают в тубы с отвинчивающейся крышкой. В таких тубах берут с собой в космос продукты питания космонавты. Все чаще тонкий листовой пищевой алюминий применяется вместо жести при производстве консервных банок, а также все больше посуды из алюминия изготавливают производители .

Упаковка продуктов

Катаный алюминий – ленты и фольга – применяют в упаковке сыпучих и жидких продуктов. Алюминиевая упаковка сопровождает нас повсюду в нашей жизни – это, например, алюминиевые банки и бутылки, фольга в упаковке продуктов и лекарств. Алюминий обладает низкой плотностью, совместимостью с продуктами и напитками и привлекательным внешним видом. Это делает его идеальным материалом для различных видов упаковки: жестких (банки) и мягких (фольга).

Алюминиевые банки для упаковки пищевых продуктов

Алюминиевые банки

Из алюминия изготавливают 75 % банок для напитков и 15 % емкостей для аэрозолей. Алюминиевые банки обеспечивают значительное снижение веса упаковки по сравнению с аналогичными стальными банками.

Корпус банки изготавливают из сплава серии 3000 (алюминиево-марганцевые сплавы), который после глубокой высадки раскатывают до толщины стенки 0,27 мм.

Крышка банки составляет 25 % ее веса. Ее изготавливают из более прочного алюминиево-магниевого сплава. Встроенный в банку рычаг-“открывашка”, который крепится к банке на интегральной заклепке, состоит из другого алюминиево-магниевого сплава. Эту заклепку накатывают из тела крышки при ее изготовлении.

Алюминиевая банка для упаковки пива и прохладительных напитков

Требования к алюминиевым сплавам для упаковочного сектора промышленности:

• низкая плотность;
• прочность;
• хорошая формуемость;
• совместимость с продуктами и напитками;
• декоративность (способность к нанесению рисунков и надписей);
• стоимость.

Упаковочная фольга

Алюминиевую фольгу обычно изготавливают из марок технического алюминия серии 1000. Свойства алюминия, которые обеспечивают возможность его применения в качестве материала для изготовления фольги, следующие:

• прочность и непроницаемость для жидкостей и газов при малой толщине;
• низкая плотность;
• термическая проводимость;
• теплостойкость;
• стойкость к проникновению газов и жидкостей;
• совместимость с продуктами и напитками;
• эстетический и декоративный потенциал.

Алюминиевая упаковочная фольга

Где содержится сам алюминий? Можно ли получить материал в домашних условиях?

В природе алюминий содержится в специальных минеральных соединениях, которые объединяют между собой две доли серной кислоты. Благодаря такому действию происходит окисление легко сплавных металлов. Формирование алюминия происходит естественным путем – алюминий содержится в тканях животных/растений в виде природного микроэлемента.

Каменная оболочка земли также формируется на основе алюмосиликатов и силикатов. Более популярным методом добычи природного материала становится использование бокситов. Их залежи расположены на территории государств тропического и субтропического пояса. В России для этих целей активно применяются нефелиновые руды. Найти их, к примеру, можно на рудниках Кемеровской области. 

 Основные источники вторичного алюминия:

• кухонная посуда;
• столовые приборы, произведенные методом литья или штамповки металла;
• разные виды строительных материалов, обладающие показателями легкости и стойкости к внешним действиям;
• В опорных панелях, на стройках;
• В ломе бытовой техники;
• В отдельных частях транспортных средств и периферического оборудования: шасси, литые диски, детали двигателя.  

Виды проката

На заводах применяют разные виды проката. Технологии отличаются по используемому оборудованию, этапам проведения работ. Для изготовления деталей из стали используют станки разной конструкции.

Листовой

Это популярный вид обработки металла, при котором деталь сначала нагревают, а потом пропускают через вращающиеся валки. Технология может проводиться двумя способами:

1. Горячекатная — метод подразумевает нагрев материала до 1700 градусов по Фаренгейту. После нагревания металл становится более пластичным, менее твердым. Однако прокатка при высоких температурах не позволяет точно просчитывать размер готовых изделий после остывания. Дополнительно к этому, сильный нагрев способствует образованию окалины, которую нужно убирать.
2. Холоднокатная — технология подразумевает малый разогрев заготовок, перед проведением дальнейших работ. Поверхности деталей очищаются от окалин. После этого их подвергают другим технологическим операциям.

Сортовой

Этот вид технологии можно разделить на горячий и холодный методы. С его помощью изготавливается:

1. проволока, арматура;
2. шестигранники, квадраты;
3. круги, полукруглые детали.

Фасонный

Малая группа проката. Название технология получила из-за сложной формы готовых изделий. На выходе получаются детали большой величины. Их изготавливают на промышленных станках. Продукцию фасонного проката можно разделить на две группы:

1. Для массового назначения. К ней относятся швеллера, угловые профиля.
2. Для специального назначения. К ним относятся рельсы для железнодорожных или трамвайных полотен, перекрытия, балки, промышленные упоры.

Такой способ проката применяется в строительстве.

Фасонный прокат

4 Использование Квинтета при изготовлении и доработке техники

Надо сказать, что подобный материал годится преимущественно только для обшивки механизмов и различных транспортных средств, то есть для получения надежных кожухов и других видов покрытия. В заводских условиях такими листами обшивают всевозможные мостки и ступени у крупных станков и производственных линий, там, где должен передвигаться обслуживающий персонал. Необходимо это для того, чтобы в непосредственной близости от движущихся узлов снизить риск оступиться или поскользнуться и, как следствие, получить травму, попав какой-либо частью тела в механизм.

Использование Квинтета для тюнинга авто

Также Квинтетом нередко обшивают холодильные камеры, в которых продукты перемещаются при помощи тележек или вручную обслуживающим персоналом. Выступы обеспечивают надежное сцепление для колес и подошв обуви. Нередко в технических помещениях алюминиевыми рифлеными листами покрывают стены, в том числе в холодильных камерах и на складах. Очень популярна обшивка Квинтетом на транспортных средствах, в частности, различные промышленные предприятия выпускают катера с палубами из рифленого алюминия. Этот же материал применяется при покрытии пола, стен и даже, в некоторых случаях, потолка в грузовых и технических помещениях водных и воздушных судов, в частности, на кораблях им отделывают машинные отделения и трюмы.

Космическая техника

Первым, кто понял огромный потенциал алюминия для космоса, был великий писатель-писатель Жюль Верн. В своем романе «Путешествие на Луну» от еще в 1865 году детально описал ракету из алюминия.

Алюминиевые сплавы для космических аппаратов

Корпус первого советского спутника, который был запущен в октябре 1957 года, был изготовлен из алюминиево-магниевого сплава АМг6 с содержанием магния 6 %. Алюминиево-магниевые сплавы остаются основным материалом для изготовления корпусов ракет. Во внутренних отсеках ракет применяются и дюралевые алюминиевые сплавы.

Первый искусственный космический объект – советский Спутник 1

В последние десятилетия 20-го века в космических аппаратах стали применяться алюминиево-литиевые сплавы. Плотность лития составляет всего 0,533 г/см3 – он легче воды. Добавки лития в алюминий в количестве до 2,5 % снижают плотность алюминиевого сплава , а также повышают его модуль упругости. Так, сплав 8090 имеет плотность на 10 % ниже, а модуль упругости на 11 % выше, чем у популярных в самолетостроении сплавов 2024 и 2014. На рисунке ниже показано колесо марсохода Curiosity из алюминиевого сплава 7075.

Колесо марсохода Curiosity из алюминиевого сплава 7075-Т7351

Алюминий применяется также в качестве связующего материала в бороалюминиевых композитах, которые в настоящее время также применяются в космической технике.

Бороалюминиевый композит (40 % волокон бора)

Порошковый алюминий – компонент ракетного топлива

Высокая химическая активность алюминия дает возможность применять его в составе ракетного топлива для твердотопливных ускорителей в разрабатываемой NASA системе космических запусков (SLS).

В ракетных ускорителях алюминиевый порошок и перхлорат аммиака соединяются вместе с помощью специального связующего вещества. Эта смесь, похожая на материал стирательной резинки, помещается затем в стальной корпус .

Когда эта смесь загорается, кислород из перхлората аммиака соединяется с алюминием с образованием оксида алюминия, хлорида алюминия, водяного пара и газообразного азота, а также с выделением огромного количества энергии.

Алюминий входит в состав твердого топлива для ракетных ускорителей NASA

Алюминиевый тонкий лист

Алюминиевый тонкий лист – это удивительно разносторонний материал. И не только тем, что может иметь именно те характеристики и свойства, которые нужны потребителю, но и тем, хорошо подходит под различные виды наружной отделки, обработки и способов соединения.

Алюминиевые листы можно придавать широкое разнообразие наружной отделки:

• нанесение объемного рисунка;
• жидкое окрашивание;
• нанесение электролитических покрытий;
• полировка;
• порошковое окрашивание;
• ламинирование;
• анодирование;
• травление;
• текстурирование.

Алюминиевые листы поддаются различным способам механической обработки:

• резке;
• пилению;
• сверловке.

Алюминиевым листам легко придавать различные формы путем:

• гибки;
• гофрирования;
• вытяжки;
• штамповки.

Алюминиевые листы легко соединяют друг с другом или другими материалами самыми различными способами:

• на заклепках;
• на болтах или винтах;
• загибкой;
• твердой пайкой;
• мягкой пайкой;
• сваркой;
• адгезивным склеиванием.

Листовой металлопрокат: особенности

Сегодня его востребованность возросла на рынках. Способов его изготовления множество. В основном производятся из сплавов и цветных металлов. Различают в зависимости от способа изготовления изделий. Он делится на горячекатаный и холоднотянутый. Область применения листа зависит от того, каким способом он изготовлен. Пользуется спросом такая продукция в строительстве и промышленном производстве. Наибольшим спросом пользуются пластины из стали. Ведь они обладают рядом преимуществ:

• прочность;
• длительный срок эксплуатации;
• устойчивость к перепадам температурного режима, механическим воздействиям со стороны;
• за счет оцинкованной поверхности – коррозоустойчивость.

Товар изготавливается посредством смены температурного режима. Профиль деформируется под воздействием холодной или горячей температуры. К популярным видам можно отнести следующие:

• Гладкие. Востребована всегда. Сортамент широкий, зависит от толщины стенки.
• Оцинкованные. Среди положительных характеристик, стоит выделить устойчивость к коррозии, воздействию высоких температур, ультрафиолету. Цена листов относительно невысокая, а срок службы – значительный. Их можно подвергать различным обработкам. Широко применяются при кровельных работах, в машиностроении и промышленности.
• Перфорированные. Имеют отверстия различной формы (круглые, квадратные, прямоугольные). Можно использовать в качестве декорации фасадов зданий либо в строительстве.
• Нержавеющие. Изделия имеют множество преимуществ: они не подвержены коррозии, устойчивы под воздействием высоких температур, пластичные, прочные и внешне привлекательные. Применяются практически во всех сферах жизнедеятельности (перила, пролеты, торговое оборудование).
• Декоративные. Сегодня их производят различной формы (рифленые, зеркальные, шлифованные, текстурированные).
• Гофролисты. Это спецтовар, имеющий хорошую толщину стали. Используются при обшивках стен, для возведения ограждений изнутри.

Рифленый лист квинтет

Базовые характеристики рифленого алюминия квинтет:

1. Малый вес, снижающий нагрузку на каркас и фундаменты зданий, сооружений, оборудования.
2. Коррозионная стойкость.
3. Эффект антискольжения исключает проскальзывание обуви на мокром покрытии.
4. Отсутствие вредных выделений, безопасность для людей.
5. Устойчивость к большинству агрессивных сред.
6. Искробезопасность.
7. Устойчивость к низким и высоким температурам без потери прочности.
8. Долговечность.
9. Эстетическая привлекательность.
10. Высокое светоотражение.

Где применяют

Алюминиевый квинтет используют в машиностроении для выполнения защитных кожухов различных механизмов, применяют в ограждении кабин лифтов, кранового оборудования, съемных перекрытий. В судостроении квинтет можно увидеть на трапах, внутренней обшивке машинных отделений кораблей. В промышленных холодильниках из листов с рифлением квинтет изготавливают покрытие пола: рифли отлично удерживают движущиеся тележки и не дают проскальзывать обуви персонала.

При строительстве легкие алюминиевые рифленые листы квинтет незаменимы в сооружении площадок и ступеней металлических наружных и внутренних лестниц для эвакуации персонала или осмотра оборудования, различных переходных площадок, пандусов, мостов. Квинтет необходим во взрывоопасных производствах, так как он искробезопасен. Для использования на пищевом производстве и фармакологической промышленности есть особая марка квинтета АД1Н.

Любители тюнинга личных автомобилей квинтетом обшивают кузова и багажники, а в общественном транспорте пол из квинтета обеспечит безопасность пассажиров зимой, когда на обуви снег и наледь.

Рифленый алюминий также используют для облицовки фасадов, ландшафтного дизайна — веранды, беседки, причалы, рекламных конструкций, лестниц, пандусов.

Основные сведения, нормы ГОСТ

Алюминиевый прокат получают на заводах путем холодной или горячей прокатки. Основные примеры алюминиевого проката — цельные листы, фольга, шины, элементы обшивки.

В дальнейшем прокат может использоваться для производства оборудования и техники. Трубы, каркасные конструкции, радиоэлектронное оборудование, строительная обшивка, крылья самолетов.

Физические свойства

• Малый вес. Небольшая масса обуславливается низкой плотностью основного химического элемента. Благодаря этому свойству материал занимает большое положение в пространстве, но он мало весит. Небольшая масса — это большой плюс с практической точки зрения (в отличие от других металлов, которые обладают сравнительно большим удельным весом).
• Совместимость со многими другими металлами. Алюминиевый «дружит» со всеми основными металлами (железо, медь, хром, вольфрам и другие). Поэтому на практике алюминий применяется в качестве как гомогенного, так и гетерогенного сплава. Внесение легирующих присадок позволяет изменить свойства основного сплава. Пример: легирование алюминиевого материала железом улучшает жаропрочность, повышает коррозийную стойкость, делает материал более прочным.
• Химическая инертность, устойчивость к коррозии. На поверхности алюминия создается тонкая оксидная пленка, которая плохо вступает в контакт с внешней средой. Поэтому алюминий хорошо переносит контакт с химическими реагентами (кислоты, щелочи, соли). Еще один плюс оксидной пленки — это антикоррозийная защита, что также идет на пользу материалу.
• Слабые магнитные свойства. Стальные изделия обладают сильным магнитным полем, которое может вносить искажения в работу радиоприборов. Конечно, большинство приборов не рассчитаны на работу с радиоволнами, однако в случае радиоэлектронного оборудование наличие магнитных свойств может быть фатальным. Алюминий практически не обладают намагничиванием, а при контакте с радиосигналом он не вносит искажения. Поэтому этот материал можно использовать для создания чувствительного оборудования (антенны, радиотелескопы, передатчики и так далее).
• Неплохая прочность. Несмотря на малый вес материал обладает хорошей прочностью. Алюминий с различными легирующими добавками на основе хрома, железа, марганца широко используется для производства танковой и пехотной брони. Легирующие добавки также улучшают антикоррозийные свойства материала, благоприятно влияют влияют на надежность, срок годности.

Нормы

Производство алюминиевого проката регулируется государственными законами. Основные законодательные нормативы — это ГОСТ 21631, ГОСТ 21488–97, ГОСТ 22233 и другие. Алюминиевый прокат по ГОСТ может быть обработан всеми основными методами — сварка, адгезивное склеивание, пайка, загибка, болтовая техника, применение заклепок.

Прокатный лист может подвергаться естественной или искусственной закалке для изменения физических свойств материала. Согласно ГОСТ все прокатные листы должны удовлетворять следующим минимальным требованиям:

• Удлинение вдоль любого плоского направления — до 20%.
• Физическая текучесть — до 400 МПа.
• Краткосрочное сопротивление деформации — до 500 МПа.
• Поверхность должна обладать только глянцевой или матовой структурой.

Также по ГОСТ на прокатном листе не допускается наличие различных повреждений. Примеры запрещенных повреждений — диффузные или коррозийные следы, расслоение, белесые пятна, трещины, шлаковые либо неметаллические включения. При обнаружении подобных дефектов материал должен быть утилизирован либо переплавлен, поскольку наличие дефектов может спровоцировать возникновение аварии.

Основные параметры и профили труб

Классификация происходит по нескольким критериям. Они делятся в зависимости от диаметра, размера, материала изготовления, способа соединения, типа изоляции, профиля поперечного сечения.

Виды

• Стальные. К плюсам данных изделий можно отнести долгий срок службы (около 25 лет) и надежность, к минусам – огромный вес, отсутствие устойчивости к коррозии. Изготавливаются оцинкованными, сварными, холодно и горячекатаными, холоднотянутыми, профильными.
• Оцинкованные. Они способны переносить различные перепады температур. Не подвержены коррозийным воздействиям. По стоимости, конечно, значительно выше обычных, но, зато, по качеству они в несколько раз лучше.
• Медные. Плюсы – это долговечность (срок эксплуатации достигает 100 лет), устойчивость к коррозии и высоким температурам. Минусы – высокая цена, низкая прочность, сложный монтаж.
• Чугунные. В зависимости от прочности существуют черные, серые и с шаровидным графитом. Надежны, коррозионно-устойчивы, но не настолько прочны и требуют затрат при монтажных работах.
• Металлопластиковые – изготовленные из пластика и металла. На сегодняшний день самые популярные на рынке. Обладают множеством положительных характеристик: цена, качество, удобство монтажа. К минусам можно отнести слабую устойчивость к перепадам температур.

Кроме того, по способу применения трубы могут быть:

• электросварные;
• водогазопроводные;
• обсадные;
• цельноутянутые;
• квадратные или прямоугольные для изготовления каркасов.

Стальной швеллер: разновидности металла

Это П-образный профиль. Конструкция может выдерживать большие вертикальные нагрузки. Без них не обойтись при строительстве и машиностроении. В любой отрасли он необходим для поддержки и армирования различных конструкций. Делятся:

• горячекатаный параллельный;
• с уклоном внутренних граней;
• обыкновенной точности (В);
• повышенной прокатки (Б);
• гнутый.

Они пригодятся в любой сфере деятельности. Область применения зависит от их размера. 10 востребован при монтаже колонн, стен, стержневых конструкций. 14 используется для поддержки несущих элементов. 20 – для усиления мостов, армирования перекрытий многоэтажных зданий.

Металлопрокат: области и сферы применения

В современном мире есть практически в любой области строительства, промышленности и хозяйственной деятельности. К примеру, рулонный необходим при возведении многоэтажек, промышленных комплексов, а также при выпуске станков, автомобилей, самолетов, отдельной мебели.

В последнее время все более популярным стал декоративный. Из него делают композиции, ним украшают здания, мебель, различные конструкции. Не уступают в востребованности и продукция из черного и цветного металла. Они используются в качестве декора не только в частных домовладениях, но и в офисах, парках.

Изделия также необходимы для крепления рельсов, предотвращения оползания грунта (для этого есть специальный вид проката – шунт), водо-, тепло- и газоснабжения жилых домов и нежилых построек. Сегодня без них не обойдется ни одна отрасль жизнедеятельности человека.

Алюминиевая фольга

Обыкновенная алюминиевая фольга – это плоский алюминиевый прокат с толщиной 0,20 мм. Такую фольгу поставляют как в бухтах, так и в плоском виде. Толщина специальной – тонкой – фольги может достигать 4,5 мкм.

Алюминиевая фольга знакома многим людям по популярной кухонной фольге. В эту фольгу легко заворачивать любые продукты, она не пропускает воду и пар. Фольга не горит, хорошо проводит тепло и хорошо его отражает. Хозяйки любят фольгу еще и за то, что в ней никогда не заводится плесень.

Но бывает и другая фольга – из более твердых и прочных алюминиевых сплавов, прочность которой может приближаться к прочности стали.

Разнообразие свойств алюминиевой фольги делает ее незаменимой от защитной упаковки продуктов, медикаментов и других потребительских товаров, до ламинированных фольгой строительных пленок для паро- и ветроизоляции зданий, искусственных новогодних елок, жестких упаковочных контейнеров и сотовых строительных материалов.

3 Как изготавливаются листы – 5 этапов создания

Технология изготовления Квинтета состоит из 5 этапов. Первый – это производство слитков, отливаемых из сплавов, которые были перечислены ранее. Следует отметить, что промышленные масштабы обычно требуют массового выпуска проката, поэтому слитки делаются от 3 до 8 тонн каждый. Вес их зависит в первую очередь от пропускной способности линии на производстве. Однако немалую роль играет назначение металла, а также состав сплава. Затем слитки помещаются в электрические шахтные печи, где происходит их гомогенизирующий отжиг, благодаря которому структура становится более однородной, устраняются все внутренние напряжения. Температура при этом очень невысокая, в пределах всего лишь 20–40 градусов. Длится отжиг 4–5 часов.

Изготовление алюминиевых листов