KR101214409B1 - Method for making a basic material of alumium alloy can - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 합금 캔을 성형하기 위한 모재(소위 '슬러그'라고 일컬어짐)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 알루미늄 합금 캔용 모제 제조방법은 알루미늄 합금을 용융하여 빌렛을 성형하는 빌렛 성형 단계와, 성형된 빌렛을 압출기에 장입할 수 있는 길이로 절단하는 절단 단계와, 상기 빌렛을 고액공존영역인 반용융 상태에서 긴 판재 형태의 스트립으로 압출하는 압출 단계와, 상기 스트립을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계와, 절단된 스트립을 세로 방향으로 압연하는 1차 압연 단계와, 1차 압연된 스트립을 열처리(풀림)하는 열처리 단계와, 열처리된 스트립을 가로 방향(길이 방향)으로 다시 압연하는 2차 압연 단계와, 2차 압연된 스트립의 표면에 윤활유를 도포하는 윤활유 도포 단계와, 상기 윤활유가 도포된 스트립을 프레스 타공하여 모재를 성형하는 프레스 가공 단계와, 성형된 모재를 열처리하는 열처리 단계와, 열처리된 모재의 표면에 스크레치가 형성되도록 모재를 바렐(가랑)에 넣고 모재의 표면을 거칠게 처리하는 표면처리단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a base material (called 'slug') for forming an aluminum alloy can.
The method for manufacturing a mother alloy for aluminum alloy cans according to the present invention includes a billet molding step of melting an aluminum alloy to form a billet, a cutting step of cutting the molded billet into a length that can be inserted into an extruder, and the billet as a solid-liquid coexistence region. An extrusion step of extruding the strip into a long sheet form in a semi-melt state; a cutting step of cutting the strip into a predetermined length; a first rolling step of rolling the cut strip in a longitudinal direction; and a first rolled strip A heat treatment step of heat treatment (annealing), a second rolling step of re-rolling the heat-treated strip in the horizontal direction (length direction), a lubricant applying step of applying lubricant to the surface of the second rolled strip, and the lubricant applied A press working step of forming a base material by press-punching the strip, a heat treatment step of heat-treating the formed base material, and a table of the heat-treated base material The scratches is put into the base material in the barrel (garang) to be formed is characterized in that the surface consists of a processing step of processing the rough surface of the base material.
Description
본 발명은 알루미늄 합금 캔을 성형하기 위한 모재(소위 '슬러그'라고 일컬어짐)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a base material (called 'slug') for forming an aluminum alloy can.
대한민국 특허 제10-0428640호(2004년 4월 12일, 등록)에 "알루미늄캔 재료의 제조방법"이 소개되어 있다.Korean Patent No. 10-0428640 (registered on April 12, 2004) introduces a "method for producing an aluminum can material".
상기 알루미늄캔 재료의 제조방법은 0.8-2.0중량%의 Mn, 0.4-1.5중량%의 Fe, 0.3-1.5중량%의 Mg, 0.1-0.4중량%의 Cu, 및 0.4중량% 이하의 Si 그리고 나머지의 알루미늄 및 일반적인 불순물로 구성되는 합금을 알루미늄 합금으로 사용하여, 1-5mm 두께의 알루미늄 합금 스트립으로 롤 주조하고, 상기 스트립을 580-610℃에서 2-16시간동안 배치식으로 풀림(annealing)하고, 상기 스트립의 풀림 후 바로 냉간 압연하고, 상기 스트립을 450-560℃에서 1분 이하로 연속식으로 풀림 및 담금질하고, 상기 스트립을 냉간 압연한다.The method for producing the aluminum can material is 0.8-2.0 wt% Mn, 0.4-1.5 wt% Fe, 0.3-1.5 wt% Mg, 0.1-0.4 wt% Cu, and 0.4 wt% or less Si and the rest An alloy consisting of aluminum and common impurities is used as an aluminum alloy, roll cast into a 1-5 mm thick aluminum alloy strip, and the strip is annealed batchwise at 580-610 ° C. for 2-16 hours, Cold rolling immediately after the strip unwinding, the strip is continuously unrolled and quenched at 450-560 ° C. for 1 minute or less, and the strip cold rolled.
그러나, 상기와 같은 종래의 알루미늄 합금 캔 재료의 제조방법은 조직이 치밀하지 못하여, 딥 드로잉(deep-drawing) 방법으로 알루미늄 캔을 성형할 경우 결함이 발생할 수 있는 단점이 있다.However, the conventional manufacturing method of the aluminum alloy can material as described above has a drawback that defects may occur when the aluminum can is molded by a deep drawing method because the structure is not dense.
따라서, 본 발명의 목적은 빌렛 성형, 압출, 압연, 열처리 및 프레스 타공 순으로 알루미늄 합금 모재를 제조함으로써, 조직이 치밀하고 내부 결함이 없어, 불량없이 딥 드로잉(deep-drawing) 방법으로 알루미늄 캔을 성형할 수 있는 알루미늄 합금 캔용 모재 제조방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to produce an aluminum alloy base material in the order of billet forming, extrusion, rolling, heat treatment and press punching, so that the aluminum cans can be formed by a deep-drawing method without defects due to dense structure and no internal defects. It is to provide a base material manufacturing method for an aluminum alloy can that can be molded.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 합금 캔용 모재 제조방법은 알루미늄 합금을 용융하여 빌렛을 성형하는 빌렛 성형 단계와, 성형된 빌렛을 압출기에 장입할 수 있는 길이로 절단하는 절단 단계와, 상기 빌렛을 고액공존영역인 반용융 상태에서 긴 판재 형태의 스트립으로 압출하는 압출 단계와, 상기 스트립을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계와, 절단된 스트립을 세로 방향으로 압연하는 1차 압연 단계와, 1차 압연된 스트립을 열처리(풀림)하는 열처리 단계와, 열처리된 스트립을 가로 방향(길이 방향)으로 다시 압연하는 2차 압연 단계와, 2차 압연된 스트립의 표면에 윤활유를 도포하는 윤활유 도포 단계와, 상기 윤활유가 도포된 스트립을 프레스 타공하여 모재를 성형하는 프레스 가공 단계와, 성형된 모재를 열처리하는 열처리 단계와, 열처리된 모재의 표면에 스크레치가 형성되도록 모재를 바렐(가랑)에 넣고 모재의 표면을 거칠게 처리하는 표면처리단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a base material for an aluminum alloy can according to the present invention for achieving the above object includes a billet molding step of melting an aluminum alloy to form a billet, a cutting step of cutting the molded billet into a length that can be inserted into an extruder; Extrusion step of extruding the billet into a strip of a long plate form in a semi-melt state, which is a solid-liquid coexistence area, a cutting step of cutting the strip to a predetermined length, and a first rolling step of rolling the cut strip in the longitudinal direction And a heat treatment step of heat-treating (annealing) the first rolled strip, a second rolling step of rolling the heat-treated strip again in the horizontal direction (length direction), and a lubricant for applying lubricant to the surface of the second-rolled strip. A coating step, a press working step of forming a base material by pressing a lubricating oil-coated strip, and heat-treating the molded base material Processing steps and, into the base material so that the scratch is formed on the surface of the heat-treated base material in the barrel (garang) is characterized in that the surface treatment consists of treating the surface of the base rough.
이것에 의해, 본 발명에 따른 알루미늄캔 모재 제조방법은 조직이 치밀하고 내부 결함이 없어, 불량없이 딥 드로잉(deep-drawing) 방법으로 알루미늄 캔을 성형할 수 있는 효과가 있다.
Thereby, the aluminum can base material manufacturing method according to the present invention has an effect that the structure of the aluminum can is compact and there are no internal defects, so that the aluminum can can be molded by the deep-drawing method without any defects.
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 합금 캔 모재 제조방법을 도시한 공정도
도 2는 빌렛 주조기를 도시한 사시도
도 3은 프레스 타공에 의해 성형된 알루미늄 합금 캔용 모재를 도시한 사시도1 is a process chart showing a method for manufacturing an aluminum alloy can base material according to the present invention.
2 is a perspective view showing a billet casting machine
Figure 3 is a perspective view showing a base material for aluminum alloy cans formed by press punching
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 알루미늄캔 모재 제조방법은 알루미늄 합금을 용융하여 빌렛을 성형하는 빌렛 성형 단계와, 성형된 빌렛을 압출기에 장입할 수 있는 길이로 절단하는 절단 단계와, 상기 빌렛을 고액공존영역인 반용융 상태에서 긴 판재 형태의 스트립으로 압출하는 압출 단계와, 상기 스트립을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계와, 절단된 스트립을 세로 방향으로 압연하는 1차 압연 단계와, 1차 압연된 스트립을 열처리(풀림)하는 열처리 단계와, 열처리된 스트립을 가로 방향(길이 방향)으로 다시 압연하는 2차 압연 단계와, 2차 압연된 스트립의 표면에 윤활유를 도포하는 윤활유 도포 단계와, 상기 윤활유가 도포된 스트립을 프레스 타공하여 모재를 성형하는 프레스 가공 단계와, 성형된 모재를 열처리하는 열처리 단계와, 열처리된 모재의 표면에 스크레치가 형성되도록 모재를 바렐(가랑)에 넣고 모재의 표면을 거칠게 처리하는 표면처리단계로 구성된다.Referring to Figure 1, the aluminum can base material manufacturing method according to the present invention is a billet molding step of melting the aluminum alloy to form a billet, a cutting step of cutting the molded billet to a length that can be inserted into the extruder, the billet An extrusion step of extruding the strip into a strip having a long shape in a semi-melt state in a solid-liquid coexistence region, a cutting step of cutting the strip into a predetermined length, a first rolling step of rolling the cut strip in a longitudinal direction, and 1 A heat treatment step of heat-treating (annealing) the primary rolled strip, a second rolling step of rolling the heat-treated strip again in the horizontal direction (length direction), and a lubricant applying step of applying lubricant to the surface of the secondary rolled strip; Press forming step of forming the base material by pressing the lubricating oil-coated strip, heat treatment step of heat-treating the formed base material, and heat-treated Insert consists of a surface processing step of processing the rough surface of the base material to the base material so that scratches are formed on the material surface in the barrel (garang).
상기 빌렛성형 단계에서는 용해로에 장착된 전자교반기의 전자기 유도 방법으로 용해로 내의 알루미늄 용액(용탕)을 요동시켜 용해 금속을 교반시킴으로써, 수지상을 파괴시켜 구형의 결정입자가 기지 내에 고르게 분포된 조직을 얻을 수 있으며, 용해로에서 용해된 용해 금속이 탕도를 통해 주조기로 주입되어 봉 형상의 빌렛으로 주조된다.In the billet forming step, the aluminum solution (molten metal) in the melting furnace is agitated by stirring the molten metal by an electromagnetic induction method of the electromagnetic stirrer mounted in the melting furnace, thereby destroying the dendritic structure to obtain a structure in which spherical crystal grains are evenly distributed in the matrix. The molten metal dissolved in the melting furnace is injected into the casting machine through the tap water and cast into a rod-shaped billet.
도 2를 참조하면, 상기 주조기는 냉각수 저장통의 상단에 장착되어 승하강되며 주형을 위한 하형 몰드(24)가 형성된 하판(23)과, 상기 하판(23)의 상부에 결합되어 용해 금속이 투입되는 상형 몰드(22)가 형성된 상판(21)으로 구성된다.Referring to Figure 2, the casting machine is mounted on the upper end of the cooling water reservoir is lowered and the
이것에 의해, 용해 금속이 탕도에서 상판(21)의 상형 몰드(22)를 통해 하판의 하부 몰드로 공급되고, 하부 몰드가 냉각수 저장통의 하부로 하강됨으로써, 투입된 용해 금속이 냉각되어 응고되면서 긴 봉 형상의 빌렛으로 성형된다.As a result, the molten metal is supplied to the lower mold of the lower plate through the
이와 같이 빌렛 성형 단계를 거처 스트립을 성형하는 것은 알루미늄 합금을 녹인 다음 주형에 부어 성형한 잉곳 또는 알루미늄 합금을 연속주조 롤 방법으로 긴 띠 형상의 스트립을 성형하는 것보다 조직을 더 치밀하게 하며, 격자결함(vacancy)의 발생을 방지하고, 구상화 조직이 균일하게 분포되도록 할 수 있는 장점이 있다.Forming strips through the billet forming step as described above makes the tissue more dense than forming molten aluminum alloys and then pouring them into molds to form long strip strips by continuous casting roll method. There is an advantage in that the occurrence of defects (vacancy) and to ensure that the globular structure is evenly distributed.
상기 압출 단계는 빌렛을 400℃에서 예열하는 예열 공정을 더 포함하고, 예열된 빌렛이 가열장치에 장입되어, 가열장치에 의해 반용융 상태가 되면, 스템의 가압에 의해 압출 다이를 통해 압출되면서 긴 판재 형태의 스트립으로 압출된다.The extruding step further includes a preheating process of preheating the billet at 400 ° C., and when the preheated billet is charged into the heating apparatus and brought into the semi-melt state by the heating apparatus, the extruded through the extrusion die by pressurizing the stem Extruded into strips in sheet form.
이것에 의해, 압출 방향으로의 연신(elongation) 및 이방성(anisotropy) 현상을 제어하여 강도를 향상시킬 수 있다.Thereby, elongation and anisotropy in the extrusion direction can be controlled to improve the strength.
상기 1차 압연 단계에서 스트립을 세로 방향으로 압연하고, 2차 압연 단계에서 스트립을 가로 방향(길이 방향)으로 다시 압연함으로써, 스트립을 길이 방향으로 계속해서 압연하였을 때 발생하는 조직의 방향성을 제어할 수 있어, 압연 공정후 발생할 수 있는 판재의 뒤틀림, 가로 방향에 대한 세로 방향의 수축률 차이 등을 방지할 수 있다. 그리고, 1차 압연후 바로 2차 압연을 행하는 것이 아니라 1차 압연후 열처리 공정을 거처 2차 압연을 행함으로써, 1차 압연시 스트립에 국부적으로 발생한 취성을 제거하고, 결정성장을 억제할 수 있게 된다. By rolling the strip in the longitudinal direction in the first rolling step and again rolling the strip in the horizontal direction (length direction) in the second rolling step, it is possible to control the directivity of the tissue generated when the strip is continuously rolled in the longitudinal direction. It is possible to prevent the warpage of the plate material, the shrinkage difference in the longitudinal direction with respect to the transverse direction, etc., which may occur after the rolling process. In addition, the secondary rolling is carried out through the heat treatment step after the primary rolling, rather than the secondary rolling immediately after the primary rolling, so that brittleness locally generated in the strip during the primary rolling can be removed, and crystal growth can be suppressed. do.
상기 윤활유 도포는 프레스 타공 과정에서 타공된 모재의 둘레에 찢김 현상이 발생하는 것을 방지한다.The lubricating oil is applied to prevent the occurrence of tearing around the perforated base material during the press punching process.
도 3에 도시된 바와같이, 상기 프레스 타공에 의해 알루미늄 합금 캔용 모재가 성형되고, 성형된 모재를 열처리하는 열처리함으로써, 프레스 타공 과정에서 발생하는 응력을 제거하게 된다.As shown in FIG. 3, the base metal material for the aluminum alloy can is formed by the press hole, and the heat generated to heat-treat the molded base material removes the stress generated in the press hole process.
상기 표면처리는 모재를 딥 드로잉하기 위해 표면에 바르는 액이 균일하고 많이 도포될 수 있도록 하기 위한 것이다.
The surface treatment is to allow the liquid applied to the surface for deep drawing the base material to be uniformly applied.
21: 상판 22: 상형몰드
23: 하판 24: 하형몰드
21: upper plate 22: upper mold
23: lower plate 24: lower mold
Claims (2)
성형된 빌렛을 압출기에 장입할 수 있는 길이로 절단하는 절단 단계와,
상기 빌렛을 고액공존영역인 반용융 상태에서 긴 판재 형태의 스트립으로 압출하는 압출 단계와,
상기 스트립을 절단하는 절단 단계와, 절단된 스트립을 세로 방향으로 압연하는 1차 압연 단계와,
1차 압연된 스트립을 열처리하는 열처리 단계와,
열처리된 스트립을 가로방향으로 다시 압연하는 2차 압연 단계와,
2차 압연된 스트립의 표면에 윤활유를 도포하는 윤활유 도포 단계와,
상기 윤활유가 도포된 스트립을 프레스 타공하여 모재를 성형하는 프레스 가공 단계와,
성형된 모재를 열처리하는 열처리 단계와,
열처리된 모재의 표면에 스크레치가 형성되도록 모재를 바렐에 넣고 모재의 표면을 거칠게 처리하는 표면처리단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 캔용 모재 제조방법.
A billet forming step of forming an aluminum alloy by melting an aluminum alloy;
A cutting step of cutting the formed billet into a length that can be inserted into an extruder,
An extrusion step of extruding the billet into a strip in the form of a long plate in a semi-melt state, which is a solid-liquid coexistence area;
A cutting step of cutting the strip, a first rolling step of rolling the cut strip in a longitudinal direction;
A heat treatment step of heat-treating the first rolled strip,
A second rolling step of again rolling the heat-treated strip laterally;
A lubricating oil applying step of applying lubricating oil to the surface of the secondary rolled strip,
A press working step of forming a base material by pressing a lubricating oil-coated strip;
A heat treatment step of heat-treating the molded base material,
A method of manufacturing a base material for an aluminum alloy can, comprising a surface treatment step of putting a base material into a barrel so as to form a scratch on the surface of the heat-treated base material, and roughening the surface of the base material.
상기 압출 단계는 빌렛을 400℃에서 예열하는 예열 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 캔용 모재 제조방법.
The method of claim 1,
The extrusion step further comprises a preheating step of preheating the billet at 400 ℃ aluminum alloy can base material manufacturing method.
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