本發(fā)明涉及一種具有至少一個AlFeSi基的層的箔坯。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)知曉了AlFeSi基或基于8xxx系列鋁合金的箔材(DE60024806T2)。為了制造箔材,在多個軋制步驟中將AlFeSi基的箔坯(例如在DIN EN 12482-1或DIN EN 12482-2標準中有所定義)冷軋到所希望的箔材厚度并隨后進行軟化退火,以減少由制造導(dǎo)致的冷作硬化。
這種AlFeSi箔材例如在包裝用的復(fù)合箔材上使用,以便作為抗擴散的載體箔材滿足通過印刷、涂裝或?qū)訅哼M行涂層的要求(EP2492089A1)。缺點是:為了確保在所產(chǎn)生的箔材上除了足夠的機械強度外還有足夠的可冷變形性,由AlFeSi箔坯制造的箔材比較昂貴。此外,AlFeSi箔坯要求具有相當(dāng)高的純度的合金元素。因此,它們大多由初制鋁構(gòu)成,這在制造成本上是不利的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的任務(wù)在于,對開頭提到類型的箔坯進行改進,以使箔材的制造變得容易,但仍考慮到在強度、可冷變形性、抗擴散密封性和/或可涂層性方面沒有限制。此外,箔坯是成本低廉的。
本發(fā)明提出的任務(wù)通過如下方式來解決,即,箔坯具有AlMg基的芯層和AlFeSi基的鍍層,該鍍層含有最大0.05重量百分比的鎂(Mg),特別是最大0.03重量百分比的鎂(Mg)。
如果箔坯具有AlMg基的芯層和AlFeSi基的鍍層,該鍍層含有0直至最大0.05重量百分比的鎂(Mg),那么首先(更確切地說是由于AlMg基)可以使用含有比較高程度的再生鋁的成本低廉的合金。附加地,通過AlFeSi鍍層可以保持對抗擴散密封性和可涂層性的比較高的要求??赏繉有蕴貏e是可以通過0直至最大0.05重量百分比的鎂(Mg)的比較低的Mg含量來確保,其中,AlFeSi鍍層還充當(dāng)阻擋層,以防從芯層向箔坯的氧化層中的不希望的Mg擴散。因此,對于由此制造的箔材來說,即使在比較長的儲存時間情況下,根據(jù)本發(fā)明的箔坯也可以滿足對(例如通過印刷、涂裝或?qū)訅旱?涂層的最高要求。這一點在AlFeSi鍍層具有0直至最大0.03重量百分比的鎂(Mg)的進一步降低的鎂含量時可以得到進一步改進。根據(jù)本發(fā)明的AlFeSi鍍層也可以明顯使箔材制造變得容易。即,在完成軋制的箔坯進行退火時,該鍍層本身作用為阻擋層,以防從芯層到箔材的氧化層中的不希望的Mg擴散。含鎂氧化物的份額因此保持很低并且避免了在箔材制造中往往的耗費的對應(yīng)措施。此外,箔坯的這種多層結(jié)構(gòu)可以確保特別有利的箔材特性結(jié)合,即,由于AlMg基的芯層的高強度和基于AlFeSi基的鍍層的良好的可變形性的結(jié)合。因此,在包裝成型的進程中,這樣制成的箔材自動地緊隨變形半徑并且隨后可以實現(xiàn)相應(yīng)復(fù)雜的包裝設(shè)計,這些包裝設(shè)計由于高剛性而足夠形狀穩(wěn)定,以便容納極其不同的產(chǎn)品。這一點在使用薄的箔材以減少包裝材料的情況下也能達到。此外,為了實現(xiàn)前面提到的優(yōu)點也可以減少箔坯的AlFeSi合金份額,這樣可以在制造成本方面帶來優(yōu)點。
往往要提及的是,箔坯可以有利地由芯層和鍍層構(gòu)成。
此外,往往箔坯通過標準DIN EN12482-1(熱軋的箔坯)或DIN EN12482-2(冷軋的箔坯)來定義。
出于完整性的原因,還要提及的是,主要從廢鋁中獲取的鋁或鋁合金可以被理解為再生鋁。
此外,往往要要提及的是,箔材可以是具有0.006mm至0.2mm厚度的板材或帶材。箔坯可以是具有0.2mm至1mm厚度的板材或帶材。
此外,往往要指出的是,AlMg基的層包括具有Al作為主要成分和相對較低重量百分比的Mg的各種鋁合金,這樣不排除AlMg基的層中的另外的在重量百分比上相對于Al和Mg更少的合金元素。相同的理解也適用于其它基(AlFeSi基、AlMgMn基、AlFeSiMn基等)的其它層。
當(dāng)芯層具有AlMgMn基并且鍍層具有AlFeSiMn基時,可以得到箔坯的有利的變形特征或還有由此制造的箔材的有利的變形特征。
優(yōu)選地,芯層由5xxx系列的鋁合金構(gòu)成,以便因此允許比較高份額的再生鋁。此外,由此在變形的或軋制減小的(walzreduziert)坯料帶進行退火或軟化退火時(尤其通過Mg2Si分離和沉積物數(shù)量的影響)可以調(diào)整出強度與足夠的可變形性的比較好的關(guān)系。這種類型的箔材因此特別適用于包裝用的復(fù)合箔材的承載箔材。
如果芯層具有最大6重量百分比的鎂(Mg),那么可以使從芯層向AlFeSi鍍層內(nèi)或向其外部分界層或表面處的增加的Mg擴散的危險減少。因此,盡管箔坯或由此制造的箔材具有Mg作為合金成分,也不必考慮會帶來由此降低了通過印刷或涂裝進行涂層的適用性的缺點。
鍍層優(yōu)選可以由8xxx系列的鋁合金構(gòu)成,以便可以確保在用于印刷、涂裝或?qū)訅旱目赏繉有苑矫娴膬?yōu)點或以粘合劑來材料鎖合的接合方面的優(yōu)點。
當(dāng)芯層上設(shè)置有鍍層時,薄壁的箔材可以由箔坯產(chǎn)生。當(dāng)在芯層的兩側(cè)設(shè)置有鍍層時,箔坯的使用范圍可以擴大以及其操作變得容易。按照這種方式,也可以改進由箔坯產(chǎn)生的箔材的可冷變形性。此外,這使箔坯的進一步加工變得容易,因為由此兩個外側(cè)具有相同的機械特性和化學(xué)特性。
當(dāng)鍍層的厚度為至少3%時,可以按能再現(xiàn)的方式滿足在通過印刷、涂裝或?qū)訅哼M行涂層方面的最高要求。也就是說,在這樣的層厚的情況下,即使在箔材軋制的載體箔材進行軟化退火期間的比較長的保持時間情況下也可以避免向外部的分界層或表面處的Mg擴散。
如果鍍層的厚度相當(dāng)于箔坯的總厚度的10%,那么在提高箔材的可變形性和層復(fù)合部內(nèi)部的Mg的濃度變化方面可以產(chǎn)生附加的裕量。
在如下情況下,鍍層可以允許在抗擴散密封性和可冷變形性中有特別高的數(shù)值,即,這些鍍層包含:
0.40至2.0重量百分比的鐵(Fe),
0.05至1.1重量百分比的硅(Si),
并且其余的是鋁以及由制造導(dǎo)致的不可避免的雜質(zhì)。在此,特別是0.50至1.15重量百分比的鐵(Fe)含量可以是有利的。在此,該鍍層可選地可以包含其中一種或其中多種下列合金元素:
0.05至1.0重量百分比的錳(Mn),
最大0.3重量百分比的銅(Cu),
最大0.05重量百分比的鉻(Cr),
最大0.2重量百分比的鋅(Zn),
最大0.08重量百分比的鈦(Ti),
最大0.05重量百分比的錫(Sn)、鈉(Na)、銻(Sb)、鋯(Zr)、鉿(Hf)或硼(B)。
往往要提及的是,鍍層可以具有分別為最大0.05重量百分比且總體最高為1重量百分比的雜質(zhì)。
特別是箔坯可以適用于制造載體箔材,例如可以在包裝用的復(fù)合箔材中使用。
如果復(fù)合箔材具有塑料層,那么采用比較簡單的結(jié)構(gòu)上的措施就可以保護載體箔材,以防與包裝物的接觸腐蝕。
當(dāng)塑料層是層壓在鍍層上的塑料箔材,特別是層壓在鍍層上的聚丙烯塑料箔材時,復(fù)合箔材的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計可以得到進一步簡化。
本發(fā)明的特別特征是,根據(jù)本發(fā)明的箔坯用于制造包裝復(fù)合箔材用的載體箔材。
附圖說明
附圖中例如借助實施例詳細示出發(fā)明主題。其中:
圖1示出多層箔坯的放大截面圖;
圖2示出從圖1的箔坯中制造的載體箔材的放大截面圖;以及
圖3示出具有圖2載體箔材的復(fù)合箔材的放大截面圖。
具體實施方式
按照圖1示例性示出的箔坯1多層式地構(gòu)建。因此,該箔坯具有芯層2和鍍層3。鍍層3設(shè)置在芯層2的一側(cè)上,可選地,這些鍍層也可以設(shè)置在芯層2的兩側(cè)上,這如圖1中虛線示出的那樣。
為了制造箔材或載體箔材100,箔坯1通過箔材軋輥(例如圖2中通過輥對9所示那樣)和隨后的未詳細示出的退火部,以便隨后例如作為載體箔材100可以在圖3的復(fù)合箔材4中使用。復(fù)合箔材4的這種載體箔材1除了其在復(fù)合箔材4上由強度決定的功能外,也用于涂層、印刷、涂裝、層壓或諸如此類的加工并且進一步也構(gòu)造出包裝的阻擋層。這樣的包裝可以通過冷變形,例如拉壓變形、深沖、拉伸或諸如此類的加工由復(fù)合箔材4成形。
因此,載體箔材100必須滿足用于成型的足夠可變形性的特性、用于確保可靠地容納產(chǎn)品/物品的高成型穩(wěn)定性的足夠強度的特性、必須實現(xiàn)阻擋層以及足夠的可涂層性。
這一點根據(jù)本發(fā)明由此得以實現(xiàn),即,箔坯1具有AlMg基的芯層2和AlFeSi基的鍍層3,該鍍層含有最大0.05重量百分比的鎂(Mg)。因此,芯層2通過AlMg基,例如5049合金導(dǎo)致了載體箔材100上的足夠強度,這樣確保了包裝的穩(wěn)定性。具有AlFeSiMn基、例如8011合金的鍍層3,由于0直至最大0.05重量百分比,優(yōu)選直至最大0.3重量百分比的低鎂含量,導(dǎo)致了載體箔材100的針對印刷、涂裝或諸如此類加工的穩(wěn)定的可涂層性和很高的可變形性。最后提到的優(yōu)點特別是通過避免含鎂的氧化物(例如氧化層內(nèi)的MgO、MgAl2O4或諸如此類的氧化物)來體現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明,這即使由于芯層2的比較高的Mg含量也不會受到影響,因為鍍層3為此展現(xiàn)出足夠的阻擋作用。這些優(yōu)點也展現(xiàn)在完成軋制的箔坯1的軟化退火時。在此,往往提及的是,針對AlFeSi基可以設(shè)想含量為最大0.05重量百分比,特別是最大0.03重量百分比的鎂的8xxx系列的各種合金。
正如從圖3可以進一步看出的那樣,載體箔材100具有聚丙烯塑料箔材5,其利用粘合劑6層壓到載體箔材100上。聚丙烯塑料箔材5此外提供了載體箔材100相對于未詳細示出的包裝的化學(xué)保護。復(fù)合箔材4的鍍層3因此內(nèi)置在包裝上,并確保與塑料箔材5特別穩(wěn)定的材料鎖合的粘合連接。但鍍層3也可以外置在芯層2上(這未詳細示出),以便使包裝的印刷、涂裝等變得容易。
假設(shè)芯層2具有最大6重量百分比的鎂(Mg)并且鍍層3的厚度7相當(dāng)于箔坯1總厚度8的至少3%,特別是至少10%,即使是在較長的存儲時間情況下,在完成軋制的箔坯進行退火時也可以確保針對芯層2的鎂來說的足夠高的擴散阻擋。為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點,鍍層3的厚度7特別是依賴于箔坯的總厚度和芯層2的鎂含量地進行調(diào)整。當(dāng)提高芯層2的鎂含量和/或減少箔坯的總厚度時,鍍層3的該厚度百分比例如設(shè)置在更高的范圍內(nèi),例如在7%至10%的范圍內(nèi)。
鍍層3的厚度為箔坯的總厚度的至少10%在提高箔材的可變形性和層復(fù)合部內(nèi)部的Mg濃度變化方面帶來了附加的裕量。
正如已經(jīng)闡明的那樣,減少向鍍層3的氧化層內(nèi)的鎂擴散也對可涂層性產(chǎn)生有利影響。因此表明的是,盡管使用再生鋁,但本發(fā)明仍將所要求的特性組合集于一體。