Прессованный алюминий что это
Литой и прессованный алюминий. Производство, преимущества, недостатки.
Историческая справка
Алюминиевые сковороды, так же как и другая утварь из этого материала, появились лишь в XX веке. Это были легкие, удобные и дешевые предметы посуды.
Производство
Изначально их изготавливали из так называемого «непокрытого» алюминия. Однако во время приготовления и хранения продуктов в этой посуде происходили химические реакции, и алюминий накапливался в пище. Поэтому процесс производства посуды усовершенствовали, добавив этап анодирования алюминия – создания защитной оксидной пленки с помощью электролитической ванны.
Сегодня алюминиевые сковороды изготавливают двумя способами – литьем или штамповкой (прессовкой).
Литые сковороды имеют утолщенные стенки и массивное дно, они достаточно тяжелые и очень прочные. Для изготовления таких сковородок используются специальные формы. В них заливают расплавленный алюминий, затем дают заготовкам остыть, открывают форму и достают готовое изделие, которое отправляют на обработку. С помощью таких форм разные части сковородки можно сделать разной толщины – например, утолщенное дно для улучшенной теплопроводности.
Хорошая литая сковорода имеет дно толщиной от 5 до 10 мм. Это универсальная сковорода, которую можно использовать для ежедневного приготовления пищи. В такой сковороде можно готовит пищу на любой плите – она не деформируется и не теряет своих эксплуатационных свойств даже на электрических плитах.
Штампованные сковороды изготавливают из тонких листов алюминия, которые помещаются в специальные прессы. С помощью пресса заготовкам придают желаемую форму, а затем наносят покрытие на внешнюю и внутреннюю сторону и крепят ручки. Максимальная толщина штампованной посуды из алюминия – 5 мм. Штампованные сковороды идеально подходят для жарки блинов и пассировки. Это легкие и практичные предметы посуды, но при длительном использовании дно таких сковородок деформируется и их следует заменять.
Известные производители посуды предлагают широкий ассортимент алюминиевых сковородок с качественным антипригарным покрытием. Эти сковородки очень удобны в эксплуатации, они легко моются и прекрасно подходят для жарки любых продуктов. Но при работе с ними следует пользоваться инструментами из пластика, дерева или силикона.
Достоинства алюминиевых сковородок
1. Отличная теплопроводность.
Алюминиевая сковорода очень быстро нагревается, тепло равномерно распределяется от дна по стенкам, поэтому продукты равномерно обжариваются со всех сторон.
2. Малый вес.
Литые сковороды из алюминия легче стальных.
3. Универсальность.
В алюминиевой сковороде можно жарить, пассеровать и даже тушить различные продукты.
4. Простота в уходе.
После использования алюминиевую сковороду достаточно помыть обычным моющим средством.
Алюминиевые сковородки с антипригарным покрытием отлично подходят для быстрого приготовления пищи. На них можно легко приготовить любые блюда к завтраку, обеду или ужину. Эта посуда легко моется. При необходимости алюминиевую сковороду можно без труда заменить.
Посуда из литого алюминия с антипригарным покрытием: плюсы и минусы
Однажды перед каждой хозяйкой возникает кулинарная дилемма: какую купить посуду — эмалированную, из нержавеющей стали или литого алюминия с антипригарным покрытием. И если о первых двух вариантах мы ранее уже писали, то антипригарный алюминий для многих остается загадкой и ассоциируется исключительно со сковородками. На самом деле из этого материала делают сотейники, ковши и кастрюли разного размера. Что такое посуда из литого алюминия с антипригарным покрытием и каковы ее преимущества перед другой кухонной утварью, Гала-Центр рассказывает прямо сейчас.
Литая алюминиевая посуда с антипригарным покрытием: преимущества и недостатки
Алюминий — четвертый материал в таблице лучших проводников тепла после серебра, меди и золота, а потому всегда будет быстрее нагреваться углеродной и нержавеющей стали. Для сравнения теплопроводность нержавейки 15 Вт/(м·К), углеродистой стали 45 Вт/(м·К), а алюминиевого сплава 235 Вт/(м·К). Данный металл медленнее проводит тепло чем медь, но делает это значительно лучше стали и железа, а потому блюда в нем готовятся быстрее и качественно. Чтобы улучшить характеристики материала его покрывают защитным слоем, исключающим прилипание (подгорание) пищи. А это значит, что антипригарная посуда из алюминия идеально подходит для приготовления макаронных изделий, молочных каш, пельменей и вареников.
Зачем алюминиевым кастрюлям антипригарное покрытие Non-Stick? Алюминий и чугун — два пористых материла, которые вступают в реакцию с пищей и меняют ее вкус. Они впитывают запахи и жидкости. К таким металлам легко прилипает еда. Все эти проблемы производители решают использованием Non-Stick защиты.
Казан с крышкой-сковородой 2,6 л СЛАВЯНА Кобальт, с антипригарным покрытием, индукция
Казан с крышкой-сковородой 4,5 л СЛАВЯНА Кобальт, с антипригарным покрытием, индукция
Кастрюля 6,3 л SATOSHI Лион, антипригарное покрытие мрамор, индукция
Сотейник с крышкой 2,5 л SATOSHI Лион, антипригарное покрытие, индукция
Сотейник с крышкой 3,8 л SATOSHI Лион, антипригарное покрытие, индукция
Ковш d.16 см SATOSHI Ла Мери, с крышкой, антипригарное покрытие, индукция
Сотейник литой SATOSHI Ла Мери 4,3л d. 28х8см, с крышкой, антипригарное покрытие мрамор, индукция
Преимущества антипригарной посуды из литого алюминия:
Половник жаропрочный нейлон, ручка нержавеющая сталь, Аргенто VETTA
Лопатка с прорезями жаропрочный нейлон, ручка нержавеющая сталь/пластик, Премьер SATOSHI
Ложка кухонная жаропрочный нейлон, ручка нержавеющая сталь/пластик, Премьер SATOSHI
Лопатка узкая силикон, ручка нержавеющая сталь/пластик, Премьер SATOSHI
Венчик жаропрочный нейлон, ручка нержавеющая сталь/пластик, Премьер SATOSHI
Половник жаропрочный нейлон, Делиа VETTA
Шумовка жаропрочный нейлон, Делиа VETTA
Шумовка, жаропрочный нейлон, Блэк
Можно ли готовить в антипригарной посуде кислые продукты?
Знаете ли вы разницу между реактивной и нереактивной кухонной утварью? В реактивной нельзя готовить пасту с томатами или мясо в лимонно-винном соусе. И это не потому что вкус блюда испортится, просто кислота разрушает защитное покрытие. Чем чаще вы готовите кислую еду в антипригарных сковородах и сотейниках, тем быстрее сокращается срок их службы. Такие блюда лучше всего готовить в нереактивных стальных и эмалированных емкостях. Это два безопасных варианта для приготовления и хранения таких кислых блюд как рассольник или яблочный компот.
Конечно вы можете готовить кислые щи в таких кастрюлях, но будьте готовы что Non-Stick слой разрушится раньше срока, и пища начнет подгорать. Также вы можете встретить кухонные принадлежности с 5-тилетней гарантией. Производители заявляют, что изделия не боятся металлических лопаток и кислот. Но если вы хотите, чтобы кастрюли и сковородки прослужили действительно долго, обеспечьте им бережное отношение с нейлоновыми принадлежностями без контакта с кислыми фруктами и овощами.
Кастрюля 1,7 л Джерси, стеклянная крышка, нержавейка
Кастрюля 3,7 л Джерси, стеклянная крышка, нержавейка
SATOSHI Рокруа Набор кастрюль 12пр GS-01222-12PC
SATOSHI Марли Набор кастрюль 6 пр. (1,9л+3,6л+6,0л) со стекл. крышкой
SATOSHI Велли Набор кастрюль 4 пр.: 2,5л, 4,5л, со стекл. крышкой
Литая или штампованная — какая посуда из алюминия лучше?
Прежде чем купить алюминиевую посуду с антипригарным покрытием важно знать какая разница между литыми и штампованными изделиями. Если не хотите вдаваться в подробности, просто знайте: литой алюминий всегда лучше. А если он имеет толстые стенки и массивное дно, вы приобретаете себе супер-помощницу на долгие годы.
Литые сотейники изготавливаются путем заливания расплавленного алюминиевого сплава в формы. Затем они остывают, становятся твердыми и превращаются в цельнолитые изделия без швов. По такому принципу создают кастрюли и сковороды с толщиной корпуса до 8 миллиметров, благодаря чему они выдерживают регулярное воздействие сильного нагрева без деформации. К тому же такие изделия равномерно прогреваются и дольше остаются горячими.
Сковорода глубокая d. 24 см СЛАВЯНА Оникс, съемная ручка, индукция
SATOSHI Пароварка (кускус) 5,5л d22см, литой алюминий, антипригарное покрытие мрамор, индукция
SATOSHI Стоун Ковш d16см, антипригарное покрытие Мрамор, индукция
BY COLLECTION Сковорода литая, d=26см, антипригарное покрытие мрамор, индукция
Штампованные сковороды — эконом-класс с низкими эксплуатационными характеристиками. Их делают путем сгибания металла с помощью специального штампа. Легкая и тонкая кухонная утварь легко коробится от огня газовой конфорки и покрывается вмятинами от механических повреждений. Это дешевые изделия с маленьким сроком службы.
На цельнолитую и штампованную алюминиевую посуду по-разному наносится защитный слой. Штампованные кастрюли толщиной до 2,5 мм обрабатываются методом роликового наката. Толщина Non-Stick покрытия составляет максимум 25 мкм. Такой вариант является низкозатратным и позволяет делать дешевые сковороды, доступные каждой хозяйке. Срок эксплуатации Non-Stick защиты, нанесенной роликовым накатом составляет 1 год.
Цельнолитые сковороды покрываются защитным слоем методом напыления. Изделия получают равномерное каменное покрытие увеличенной толщины, благодаря чему их антипригарные свойства значительно выше чем у бюджетных конкурентов. Для сравнения: роликовый накат позволяет получить слой толщиной 25 мкп, а распыление — 60 мкм. Таким образом вы приобретаете кухонные принадлежности, которые прослужат вам до 4-х лет.
Отличить штампованную кастрюлю от литой очень просто даже на глаз. Первая будет легкой словно перышко. Также обязательно читайте информацию на упаковке, а если таковой не имеется, обойдите изделие стороной.
Каждая шестая проданная кастрюля изготовлена из алюминиевого сплава методом литья. Он легкий, не ржавеет и быстро нагреваются, так как хорошо проводит тепло.
Сковорода d. 26 см SATOSHI Графит, антипригарное покрытие, индукция
Алюминиевые профили: технология изготовления
В настоящее время прессованные профили широко применяются в строительстве зданий, особенно, в ограждающих конструкциях: окнах, дверях, перегородках, светопрозрачных и вентилируемых фасадах. Цель этой статьи – познакомить с особенностями технологии алюминиевых профилей, которые нужно учитывать при их разработке и применении. Особое внимание уделяется тому, как технология производства алюминиевых профилей влияет на точность их размеров и формы, а также механические свойства.
1. Экструзия алюминия
Прессованные алюминиевые профили называют также экструдированными профилями. Процесс экструзии может также применяться и к другим цветным металлам, например, к латуни и бронзе и даже к нержавеющим сталям и титану. Однако именно с алюминием процесс экструзии получил широкое распространение. Это связано, в частности, с относительно низкой температурой экструзии алюминия и его сплавов – около 500 ºС.
1.1. Алюминий и сталь
Процесс экструзии дает возможность изготавливать алюминиевые профили шириной от 10 до 800 мм при практически неограниченном диапазоне возможных форм поперечного сечения. Стоимость инструмента для изготовления нового экструдированного алюминиевого профиля в десятки раз меньше, чем для изготовления катаного стального профиля. Новый экструзионный инструмент представляет собой новую матрицу – часто просто диск из специальной инструментальной стали с прорезями.
Кроме того, время простоя экструзионного пресса при смене матрицы пренебрежимо мало по сравнению со временем, которое затрачивается для замены валков прокатного стана при производстве катаных стальных профилей.
Поэтому алюминиевые профили обычно изготавливают под заказ для выполнения конкретных функций в конструкции или изделии. При этом для того, чтобы проект был рентабельным необязательно изготавливать «заоблачное» количество профилей, что часто бывает со стальной прокатной продукцией. Важной особенностью процесса экструзии алюминиевых профилей является то, что они могут иметь очень тонкие элементы – стенки и полки, по сравнению с общими габаритными размерами [1].
1.2. Метод прямого прессования
Известны несколько различных методов экструзии. Алюминиевые профили обычно изготавливают методом прямой экструзии (прямого прессования) (рисунок 1).
Рисунок 1 – Процесс прямой экструзии (прямого прессования) [2]
Специально для экструзии из алюминиевого расплава нужного химического состава отливают длинные цилиндрические слитки («столбы»). Обычно для этого применяют специальные полунепрерывные литейные машины.
Эти столбы режут на более короткие цилиндрические отрезки – заготовки. Иногда холодные столбы режут на заготовки, каждую из которых затем нагревают перед загрузкой в пресс. Однако чаще, резке подвергают уже нагретые столбы непосредственно перед загрузкой заготовки в пресс.
Нагретая заготовка загружается в подогретый контейнер пресса. Гидравлический поршень давит специальным штоком (пресс-штемпелем) в задний торец заготовки и выдавливает металл через отверстия матрицы, который уже в виде профиля двигается дальше по выходному и приемному столам пресса. Форма отверстия матрицы и ее внутренняя конструкция определяют форму профиля. Процесс экструзии продолжается пока в контейнере не останется 10-15 % заготовки. Эта часть заготовки называется пресс-остатком и идет в отходы на переплавку. Полная непрерывная длина профиля на выходе из пресса может достигать 40 м и более.
1.3. Отношение прессования (вытяжка)
Отношение прессования – это отношение площади заготовки к площади прессуемого профиля. Для алюминиевого сплава АД31 и его зарубежных аналогов сплавов 6060 и 6063 оптимальное отношение прессования лежит в интервале от 30 до 50.
Слишком малое отношение прессования (например, 7 и менее) будет причиной резкого падения механических свойств профилей. Слишком высокое отношение прессования (например, 80 и выше) приведет к слишком большому давлению на заготовку, что может привести к чрезмерным прогибам матрицы и ее излому.
1.4. Экструзионные прессы
Экструзионные прессы отличаются по диаметрам своих контейнеров и усилиями, которые они обеспечивают на пресс-штемпеле: диаметры – от 100 до 700 мм, усилия – от 1000 до 12000 тонн. Диаметр контейнера обычно на несколько миллиметров больше диаметра заготовки, например, 155 и 152 мм. Требуемое давление от пресс-штемпеля на заготовку зависит от отношения прессования и алюминиевого сплава.
2. Термическая обработка алюминиевых профилей
Большинство алюминиевых профилей производятся из термически упрочняемых алюминиевых сплавов. Это означает, что для того, чтобы получить заданный уровень прочности, они должны быть нагреты до температуры под закалку, закалке (быстрому охлаждению) и упрочнению старением (естественным или искусственным).
2.1. Закалка на прессе
Самое простое решение для закалки профилей, которые имеют достаточно высокую температуру – это охлаждение их вентиляторами или ускоренными потоками воздуха непосредственно на выходном и приемном столе экструзионного пресса. Такого охлаждения вполне достаточно для закалки, например, тонкостенных оконных профилей из сплавов АД31 или 6060 и 6063. Для более легированных сплавов серии 6ххх, например, АД33 (6061) и АД35 (6082) требуется охлаждение водовоздушной смесью или даже водой в зависимости от толщины профиля. Проблемой при повышенной скорости охлаждения является коробление профилей по сечению и длине. Закалку на прессе иногда называют неполной закалкой, в результате которой достигается состояние профилей Т5.
2.2. Закалка с отдельного нагрева
Закалка на прессе затруднительна для толстых профилей из высоколегированных сплавов серии 6ххх и в принципе не возможна для сплавов серий 2ххх и 7ххх. Эти сплавы требуют очень большой скорости охлаждения, а также строго контроля температуры закалки. Такие профили после порезки их на мерные длины подвергают повторному нагреву до температуры полного растворения упрочняющих частиц. В сплавах серии 6ххх такими частицами являются частицы силицида магния (Mg2Si). Закалку профилей производят в специальных закалочных баках с водой, вертикальных или горизонтальных. Понятно, что такие алюминиевые профили стоят дороже, чем те, которые закаливаются прямо на прессе. Закалку с отдельного нагрева называют также полной закалкой. При должном контроле температуры профилей на выходе из матрицы полная закалка (Т6) может достигаться и при закалке на прессе.
2.3 Упрочнение старением
Для большинства алюминиевых профилей заключительная стадия термической обработки заключается в выдержке их несколько часов при температуре 170-200 ºС. Эта операция называется искусственным старением. Она производится после операции правки растяжением.
Если после закалки профили выдерживаются некоторое время (до нескольких месяцев) при комнатной температуре, то эта операция называется естественным старением. Механические свойства профилей после естественного старения ниже, чем после искусственного старения, но пластические характеристики, например, относительное удлинение, выше.
Механизм упрочнения старением заключается в следующем. В результате закалки профиля легирующие элементы сплава оказываются в твердом растворе алюминия. Затем эти легирующие элементы постепенно выделяются из раствора в виде микроскопических твердых кластеров. Эти кластеры препятствуют движению дислокаций под воздействием напряжений. Поэтому прочность алюминиевого сплава возрастает. С увеличением температуры этот процесс ускоряется.
2.4. Состояния профилей
Состояние профилей – это краткая информация об истории обработки алюминиевых профилей – обычно термической обработки (Т), но иногда и механической (Н).
Например, ГОСТ 22233-2001, для строительных алюминиевых профилей применяет смешанную систему обозначения состояний (отечественная + международная):
3. Правка профилей
Алюминиевые профили имеют тенденцию к короблению, которое может происходить уже просто на выходе из пресса, а охлаждение при закалке еще более усугубляет эту проблему. Подразделяют два основных вида коробления профилей:
От общего прогиба избавляются путем правки растяжением на растяжной машине в линии пресса до резки на мерные длины и термической обработки в печи старения. Обычно это достигается при растяжении с остаточной деформацией от 1 до 3 %.
Искривление поперечного сечения характерно для тонкостенных профилей. Бывают случаи, когда тонкостенный профиль можно без проблем отпрессовать, но из-за слишком тонких стенок и сложной формы ему нельзя обеспечить состояние Т6, так как при интенсивном охлаждении он будет подвергаться сильному короблению. В таких случаях, снижают скорость охлаждения при закалке и снижают требования к механическим свойствам, например, Т5 вместо Т6.
4. Экструзия алюминиевых профилей
Один экструзионный пресс может иметь более тысячи экструзионных матриц. Их изготавливают из специальных теплостойких инструментальных сталей.
4.1. Сплошные профили
На рисунке 2 показана так называемая сплошная матрица. На такой матрице прессуют сплошные профили, то есть профили, которые не имеют полостей. Размеры отверстия (прорези) матрицы задают толщину профиля.
Рисунок 2 – Типичная сплошная экструзионная матрица [2]
4.1.1. Рабочие пояски матриц
«Толстые» участки профиля стремятся выходить из матрицы быстрее, чем «тонкие» участки. Поэтому, если не предпринять специальных мер, то профиль выйдет из матрицы сильно искривленным вдоль своей длины. Чтобы противостоять этому явлению конструктор матрицы замедляет течение металла в «толстых» участках путем увеличения длины рабочего пояска (размер «х» на рисунке 2). Однако, практически никогда профили не выходят из матрицы полностью прямолинейными. Поэтому всегда необходимо проводить правку профилей растяжением.
4.1.2. Скругление углов
Условия работы матрицы улучшаются, а ее срок службы возрастает, если все углы профиля скруглены с радиусом не менее 0,3 мм. В матрицах не применяют абсолютно острые углы без насущной на то необходимости. Острые углы повышают риск излома матрицы и ограничивают скорость прессования профилей.
4.1.3. «Язык» в сплошной матрице
Рисунок 3 – «Языки» в сплошной матрице [2]
При самых благоприятных условиях, например, для профилей из сплава 6060/6063 или марок алюминия (и при скругленных углах) максимальная величина коэффициента а не должна превышать 3,0. Эта величина последовательно снижается для [2]:
Если коэффициент а превышает критическую величину для данного сплава, то профиль прессуют как полузамкнутый на мостиковой матрице или матрице «портхол» (см. ниже раздел 4.3).
4.2. Полые профили
Полые профили – это профили, которые имеют одну или несколько полостей. Их прессуют на так называемых комбинированных матрицах. Эти матрицы состоят из двух частей: собственно матрицы и рассекателя с оправкой (рисунок 4). Обычно применяют мостиковые матрицы и матрицы «портхол», которые отличаются конструкцией рассекателя.
Рисунок 4 – Экструзия полого профиля через комбинированную матрицу [2]
Наружная поверхность профиля формируется отверстием матрицы, а внутренняя поверхность – оправкой. Полая матрица стоит дороже сплошной, а скорость прессования через полые матрицы несколько ниже, чем через сплошные матрицы. Поэтому стоимость полых профилей может быть выше, чем сплошных [2].
4.3. Полузамкнутые профили
Мостиковые матрицы или матрицы «портхол» применяют для прессования полузамкнутых профилей, которые нельзя получить на сплошных матрицах (см. 4.1.3 ). В этом случае оправка комбинированной матрицы формирует заштрихованную область на рисунке 5.
Рисунок 5 – Полузамкнутый профиль [2]
4.4. Сварные продольные швы
При экструзии полого или полузамкнутого профиля пластичный алюминий течет несколькими потоками через рассекатель, которые затем снова соединяются перед выходом из матрицы. Поэтому получаемый полый профиль содержит сварные швы. Пример полого профиля с продольными сварными швами (S) показан на рисунке 6.
Рисунок 6 – Сварные швы в полом профиле [2]
Обычно их практически не видно и многие потребители даже не подозревают об их существовании. Однако конструктор должен знать о них, так как они представляют собой потенциальные линии с ослабленной прочностью по всей длине профиля. В этих местах у профиля иногда могут быть проблемы, особенно, если скорость прессования слишком высокая. Одной из таких проблем является проявление этих линий на профилях после щелочного травления и анодирования.
4.5. Шовные и бесшовные трубы
Для изготовления полых профилей без сварных швов применяют прессование с внутренней оправкой (рисунок 7).
Рисунок 7 – Прессование бесшовной трубы [2]
Эта технология требует специальных прошивных прессов и поэтому обычно применяется только для бесшовных труб, для которых даже малый риск от присутствия сварных швов является неприемлемым. Трубы, которые прессуют на комбинированных матрицах, мостиковых или портхол, не являются бесшовными, хотя их продольные сварные швы практически трудно обнаружить.
Источники:
Система фасада Алюком современное решение для любого здания.
ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5
Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru
Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.