QUY TRÌNH sản XUẤT NHÔM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NHÔM


SẢN XUẤT NHÔM
Công ty TNHH Nhôm ASEAN
Địa điểm dự án: CCN Tây Nam thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam
2011
1. Sản phẩm
Sản phẩm chính của nhà máy là các thanh nhôm định hình phục vụ cho ngành
công nghiệp xây dựng và các ứng dụng khác: cửa đi, cửa sổ, vách ngăn,...
Quy cách sản phẩm như sau:
- Độ rộng tối thiểu : 62mm
- Độ rộng tối đa: 200mm
- Độ dài: cắt theo yêu cầu khách hàng
- Bề mặt: xỉ, sơn tĩnh điện, sơn giá gỗ
Công suất sản xuất: năm thứ nhất hoạt động 40% công suất tương đương 1.600
tấn/năm; năm thứ 2 hoạt động 70% công suất tương đương 2.800 tấn/năm. Năm thứ 3 trở
đi hoạt động đạt 100% công suất tương đương 4.000 tấn/năm.
2. Quy trình công nghệ sản xuất
2.1. Tóm tắt quy trình
Quy trình sản xuất thanh nhôm được mô tả tóm tắt qua các bước sau:
Bước 1: Nhập và kiểm tra chất lượng nguyên liệu
+ Các thanh nguyên liệu nhôm thỏi được nhập về Nhà máy sẽ được lấy mẫu để
phân tích thành phần nguyên liệu. Nhà máy sử dụng nguyên liệu nhôm đã qua tinh luyện,
tạp chất trong nguyên liệu chiếm tỷ lệ rất nhỏ.
+ Các thanh nhôm thỏi đạt chất lượng sẽ được nhập kho phục vụ sản xuất.
Bước 2: Thiết kế khuôn và chế tạo khuôn
+ Dựa theo yêu cầu khách hàng để thiết kế quy cách khuôn

+ Khuôn được làm bởi hệ thống máy cắt dây CNC dựa trên bản vẽ thiết kế khuôn
Bước 3: Gia nhiệt (nấu) nhôm
+ Các thanh nhôm nguyên liệu sẽ được đưa vào lò nấu nhôm để nung chảy nhôm
thành dạng lỏng


+ Lấy mẫu nhôm lỏng để giải nhiệt ngưng tụ thành dạng rắn, sau đó phân tích
thành phần hợp kim nhằm điều chỉnh tỉ lệ hợp kim sao cho phù hợp.
+ Nguyên liệu nhôm dạng lỏng sau khi qua hệ thống khuôn đúc và giải nhiệt
ngưng tụ thành nhôm cây tròn đặc với quy cách cần thiết.
+ Giải nhiệt: Các biilet nhôm được giải nhiệt theo phương pháp làm nguội bằng
không khí. Các quạt công nghiệp cỡ lớn sẽ làm nguội các biilet nhôm.
Bước 4: Cắt và định hình thanh nhôm
+ Nhôm billet được cắt ngắn theo kích thước phù hợp với độ dài sản phẩm
+ Gia nhiệt billet và khuôn trước khi ép định hình nhôm thanh
+ Định hình:
Nhôm cây được làm nóng trong lò gia nhiệt để đạt nhiệt độ xử lý. Đây là nhiệt độ
mà nguyên tử magnesium và silicon sẽ hòa tan trong nhôm. Khi nhôm khúc được đưa
đến máy ép, nó không nhận nhiệt nữa và được biểu thị bằng đường ngang trên biểu đồ
bên trái.
Khi nhôm được ép vào khuôn, lực ma sát làm óng nhôm và nhiệt độ lúc này vượt
quá nhiệt độ xử lý để hòa tan hợp kim magnestum và silicon để tạo thành thành phần kim
lại mong muốn. Tuy nhiên nhiệt độ này không được vượt quá nhiệt độ nóng chảy. Sản
phẩm định hình được làm mát nhanh để bảo toàn thành phần của nó đặc biệt là độ cứng
và độ bền.
Nhiệt độ nhôm cây trong khoảng 400 – 540 độ, lý tưởng nhất là 420 – 440 để định
hình dễ dàng (tăng năng suất) và không bị chảy.
Hầu hết các năng lượng trong khi định hình được chuyển thành nhiệt làm cho
nhiệt độ tăng. Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ, áp suất và tỉ lệ định hình. Tỉ lệ định hình là
tỉ lệ giữa nhôm cây và nhôm định hình.

Nhiệt độ của sản phẩm khi ra khỏi khuôn phải đảm bảo đạt được nhiệt độ xử lý khi
định hình. Nhiệt độ tốt nhất là giữa 550 – 575 nhưng luôn trên 500 – 530 oC
Nhiệt độ cuả sản phẩm khi ra khỏi khuôn rất quan trọng để đạt được thành phần
kim loại như ý. Nhiệt độ nóng chảy làm kim loại chảy ra và ảnh hưởng đến chất lượng bề
mặt sản phẩm.


Nhiệt độ định hình tốt nhất: nhiệt độ nhôm cây và tốc độ định hình phát triển trên
nhiệt độ xử lý và dưới nhiệt độ nóng chảy (620 độ). Nhiệt độ xử lý dao động tùy theo loại
hợp kim, ví dụ như hợp kim 6063 có nhiệt độ xử lý là 498 độ trong khi 6005 là 510 độ.
Tốc độ kéo: là tốc độ máy kéo di chuyển trong quá trình định hình. Tốc độ này
dùng để đo năng suất nhưng còn phụ thuộc vào hình dạng định hình. Tốc độ được đo
bằng m/phút và feet/phút. Trong những nhà máy hiện đại tốc độ này khoảng 80m/phút
cho sản phẩm định hình đặc.
Tốc độ của piston trong quá trình định hình, được đo bằng milimet/phút hoặc
inch/phút và là một thành phần để đánh giá năng suất. Tốc độ của piston đáng tin cậy hơn
tốc độ của máy kéo do không phải lúc nào máy kéo cũng kéo sản phẩm nhanh.
Nhiệt độ khuôn: rất quan trọng trong quá trình định hình, nên vào khoảng 425 độ
trước khi định hình sản phẩm. Nếu không đạt nhiệt độ này sản phẩm sẽ dính vào khuôn
hay nghiêm trọng hơn là hư khuôn.
Nhiệt độ hộp đựng phải ở 426 độ hoặc gần bằng
+ Xử lý độ cứng (kiểm tra chức năng vật lý)
+ Kiểm tra độ cứng
Bước 5: Gia công và hoàn tất sản phẩm
+ Xử lý xỉ dương cực tự động hóa (xử lý bề mặt): xỉ là quá trình điện hóa giúp
tăng cường các đặc tính ưu việt của nhôm như: nhẹ, chắc, chống được oxy hóa trước khi
đưa vào sử dụng. Quá trình này bao gồm các bước sau:
Làm sạch (bằng axit/alkaline): loại các chất bẩn hữu cơ
Khắc bằng axit: Cân bằng và tách nhôm mà đã được lấy ra trong khi định hình
Khử oxit: tách oxit và kim loại có màu xám đen khỏi thanh nhôm khi đang khắc

bằng axit.
Xi bề mặt: Trong quá trình xi, nhôm được chia thành 5 loại màu như sau:
Nhuộm vô cơ: màu ở trên mặt nhôm oxit. Các màu chủ yếu từ xanh xám đến đồng
đậm hoặc nhạt
Nhuộm hữu cơ: màu nằm dưới mặt nhôm oxit gồm màu vàng đậm đỏ xanh, xanh
lá lam đen.


Nhuộm bên trong: oxit kim loại màu bám chặt vào lớp nhôm oxit gồm màu nâu,
đồng, xám, xám đen
Sơn tĩnh điện: kim loại nằm bên trong lớp nhôm oxide gồm màu đồng, xám nhạt,
đen, hồng, đỏ tía
Sơn tĩnh điện và nhuộm hữu cơ: kim loại nằm sâu bên dưới lớp nhôm oxit và màu
nằm bên trên, gần bề mặt.
Sơn tĩnh điện: Xử lý sơn tĩnh điện tự động hóa: thanh nhôm sản phẩm được xử lý
bề mặt để tạo ra độ bám dính. Trong phòng kín, nguyên tử màu và nhựa (sơn bột) tích
điện được phun (phủ kín) tích điện được phun (phủ kín) lên bề mặt của sản phẩm, sau đó
sản phẩm sẽ được đưa vào lò sấy ở nhiệt độ 233 oC để bột sơn chảy ra và dấy khô sau đó.
Đặc tính là tăng độ cứng cho bề mặt, chống trầy sước, đem lại màu sắc đa dạng và tăng
tuổi thọ sản phẩm nhôm, chịu được khi thời tiết khắc nghiệt và điều kiện môi trường khác
nhau để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi trong xây dựng và các ứng dụng liên quan.
Sơn giả vân gỗ: Xử lý vân gỗ tự động hóa:Sản phẩm được xử lý hoàn chỉnh bằng
sơn tĩnh điện, sẽ được phủ thêm 1 lớp sơn giả vân gỗ theo công nghệ mới tại Việt Nam,
đem lại cho sản phẩm bề mặt giá gỗ, tăng tính thẩm mỹ và lựa chọn cho các công trình
xây dựng đòi hỏi tính đa dạng ngày càng cao. Đặc tính là tăng độ cứng cho bề mặt, chống
trầy sước, đem lại màu sắc đa dạng và tăng tuổi thọ của sản phẩm nhôm, chịu được thời
tiết khắc nghiệt và điều kiện môi trường khác nhau để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi trong xây
dựng và các ứng dụng liên quan.
Bước 6: Đóng gói và xuất hàng hóa
+ Các sản phẩm sau khi được hoàn tất sẽ được kiểm tra chất lượng, đóng gói, nhập

kho.
+ Sản phẩm có thể được ứng dụng làm linh kiện của xe đạp, xe gắn máy, xe hơi,
máy bay, thiết bị công nghiệp và nguyên liệu xây dựng….
2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất của Nhà máy là hiện đại, được áp dụng phổ biến tại các nhà
máy sản xuất sản phẩm thanh nhôm định hình trên thế giới.


Quy trình công nghệ này hiện đang được sử dụng rất hiệu quả và thành công tại
Nhà máy sản xuất các sản phẩm cơ khí chính xác – Công ty TNHH Cơ khí chính xác
MienHua Việt Nam tại xã Khánh Hậu, thành phố Tân An, tỉnh Long An.
Tóm tắt những công đoạn chủ yếu được trình bày trong hình sau:
Nhập nguyên liệu và ktra

Tiếng ồn
Nhiệt ẩm

Gia nhiệt thanh nhôm

Tiếng ồn
Nhiệt ẩm

Tạo biilet nhôm

Tiếng ồn
Nhiệt ẩm

Cắt biilet nhôm
Tiếng ồn
Nhiệt ẩm

Khí thải
CTR: mạt nhôm

Thiết kế khuôn

Làm khuôn
Định hình thanh nhôm

Gia tăng độ cứng

-Tiếng
Nhiệtồn
ẩm
- Khí ẩm
thải
Nhiệt
- Tiếng ồn
Khí thải
KT chức năng vật lý

- Nhiệt ẩm
- Khí thải
- Tiếng ồn

Xi bề mặt

Xử lý bề mặt

Sơn tĩnh điện

Kiểm tra chất lượng

- Nhiệt ẩm
- Khí thải
- Tiếng ồn
-CTR: cặn sơn...

Nhập kho
Đóng gói

Vận chuyển và phân phối

Sơn giả gỗ

- Nhiệt ẩm
- Khí thải
- Tiếng ồn
-CTR: cặn sơn...
CTR: vỏ bao bì, nilon


3. Danh mục các thiết bị máy móc chính
TT
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Danh mục các thiết bị
Máy ép nhôm 660T
Máy ép nhôm 880T
Máy gia công CNC
Máy tiện
Máy đúc nhôm 100T
Máy đúc nhôm 150T
Máy đúc nhôm 250T
Máy phân tích nhôm
Máy làm lạnh
Lò gia nhiệt
Lò nấu nhôm
Hệ thống sơn tĩnh điện
Hệ thống nhúng phủ keo
Hệ thống hấp nóng
Máy lọc ép khô

Máy lọc tinh
Máy ép
Máy quấy
Máy đóng gói
Máy phát điện dự phòng, công suất 500 KVA,
sử dụng dầu DO

Số lượng (chiếc)
04
02
05
20
02
04
04
01
03
01
28
1
1
1
2
2
2
4
01
01

1.4. Nhu cầu sử dụng nguyên liệu chính

TT

Nhu cầu nguyên, nhiên liệu

1
2
3
4
5
6
7
8

Nhôm thỏi tinh luyện
Dầu DO
Bột sơn tĩnh điện các loại
Keo ED9
Dung dịch tẩy H2SO4
Dung dịch rửa NaOH
Xăng thơm (butylaxetat)
Khí gas (L.P.G)

Đơn vị
Tấn/năm
Lít/năm
Tấn/năm
Tấn/năm
Lít/năm
Lít/năm
Tấn/năm

Tấn/năm

Lượng tiêu
thụ
4.000
35.000
24
36
14.000
900
0,24
84