АД1 относится к алюминию технической чистоты. Это означает, что легирующих добавок в нём нет вовсе: основа — сам алюминий, содержание которого составляет порядка 99,3 процента, а остальное приходится на неизбежные примеси, прежде всего железо и кремний. Отсутствие добавок не делает материал «простым» — оно делает его предсказуемым. Чистый алюминий мягок, отлично тянется и деформируется без образования трещин, что для прокатки решающе: именно из таких марок получают полотно толщиной в считанные микрометры, где любой тугоплавкий включённый упрочнитель обернулся бы разрывом.
Именно здесь кроется причина, по которой марку указывают в договоре отдельной строкой. Заказчику важно не абстрактное «алюминий пищевой», а конкретика: марка, состояние поставки, допуск по толщине, тип поверхности. Поставщик, который называет эти параметры открыто, — например, ЦВЕТ-М, — снимает с покупателя половину рисков ещё до отгрузки, потому что фольга одной и той же толщины, но в разном состоянии нагартовки ведёт себя в прессе, на упаковочной линии или под сварочным электродом совершенно по-разному.
Как металл превращается в полотно тоньше бумаги
Дойти до микронных толщин обычной прокаткой невозможно — валки физически не могут сжать металл бесконечно. Поэтому финальный этап проходит в так называемой сдвоенной прокатке: два слоя алюминия идут через клеть одновременно, соприкасаясь друг с другом. Внешние поверхности касаются полированных валков и становятся гладкими, блестящими, а внутренние, обращённые друг к другу, остаются матовыми. Затем слои разделяют. Отсюда и известная всем двусторонняя фольга с разным блеском сторон — это не покрытие и не сортность, а прямой след технологии. Кстати, распространённое бытовое убеждение, что глянцевая сторона «греет», а матовая «держит холод», не подтверждается: разница в излучательной способности сторон настолько мала, что на результат запекания она не влияет, а всё решает толщина и плотность прилегания.
Рулон получается длинным и узким либо широким — до полутора метров, — с внутренним отверстием под втулку определённого диаметра. Вес рулона ограничен не удобством, а прочностью самого материала: слишком тяжёлый рулон просто раздавит нижние витки.
Масштаб тонкости удобно измерять массой. Квадратный метр фольги толщиной 5 микрометров весит около 13,5 грамма — при плотности алюминия 2,7 грамма на кубический сантиметр это несложно посчитать, и цифра хорошо объясняет, почему такой материал выгоден для упаковки: на килограмм приходится десятки квадратных метров барьера. Лист толщиной 0,1 мм на той же площади потянет уже порядка 270 граммов — это уже полноценная техническая фольга для изоляции и экранирования.
Что даёт материал с точки зрения физики
Свойства АД1 — это свойства алюминия, очищенного от лишнего. Плотность втрое ниже стальной, теплопроводность высокая — порядка 230 ватт на метр-кельвин, электропроводность около шестидесяти процентов медной при равном сечении, температура плавления 660 градусов. Прочность сильно зависит от того, отожгли металл или оставили в нагартованном виде: мягкая фольга имеет предел прочности в диапазоне нескольких десятков мегапаскалей, нагартованная — в разы выше, но и растяжения допускает куда меньше.
Отдельная история — поверхность. Алюминий мгновенно покрывается природным оксидом толщиной в единицы нанометров, который сам себя восстанавливает при повреждении. Эта плёнка инертна, не пропускает свет, водяной пар, газы и жиры, и именно она делает фольгу барьером, которого не даст ни одна полимерная плёнка той же толщины. Обратная сторона медали — химия: оксид разрушается щелочами и сильными кислотами, а в присутствии влаги алюминий, соприкасаясь с более благородным металлом, становится анодом гальванической пары и начинает корродировать ускоренно. Отсюда практические выводы: солёные и кислые продукты в фольге на долгую закладку лучше не оставлять, а скомканный комок фольги в содовом растворе очищает серебро именно потому, что алюминий добровольно принимает на себя роль растворяющегося электрода.
Ещё пара эффектов, которые полезно знать. Алюминий не магнитится, но является диамагнетиком: сильный магнит тормозит падение алюминиевой пластины, наводя в ней вихревые токи. И отражает он внушительно — полированная фольга возвращает большую часть видимого света и в инфракрасном диапазоне работает ещё эффективнее, что и лежит в основе всех теплоотражающих экранов. Полотном из АД1 нельзя герметично закрыть банку лишь по кромке сгиба, но тонкий лист, плотно прижатый к поверхности, перекрывает и лучистый поток, и доступ кислорода.
Где работает
Области применения определяются сочетанием пластичности, барьерных свойств и цены. Перечень выглядит так:
- упаковка продуктов питания, лекарственных форм и табачных изделий, где важны отсутствие запаха, инертность и непроницаемость для влаги; - тепло- и пароизоляция: отражающие экраны за радиаторами, фольгированные утеплители, обкладки воздуховодов и систем тёплого пола; - электротехника: экранирование кабелей, ленточные обмотки, элементы экранов от электромагнитного влияния; - конденсаторная фольга и элементы фильтров, где в ход идёт очень тонкое гладкое полотно и его травленые варианты; - оребрение теплообменников и пластинчатых рекуператоров, часто в виде плакирующего слоя на более прочных сплавах; - декоративная и полиграфическая отделка, тиснение, элементы светильников и интерьерных панелей; - автомобилестроение, где фольга нужна как влаго- и шумобарьер, а также в качестве технологической прокладки при формовке.
Список объединяет одно требование: материал не должен трескаться при перегибе и ужиматься неравномерно. Именно поэтому АД1 берут там, где полотно идёт через валы, ножи и штампы с большой скоростью.
Место среди других марок
Линейка технического алюминия выстроена по чистоте: А5 и А6 содержат примесей меньше, АД0 — около 99,5 процента алюминия, АД1 — порядка 99,3. Чем выше чистота, тем лучше электро- и теплопроводность, тем стабильнее поведение при глубокой вытяжке, но и тем дороже металл. Для большинства упаковочных, изоляционных и декоративных задач разница между АД0 и АД1 не критична, а экономия ощутима, поэтому АД1 занимает самую массовую нишу. Когда же требуется высокая удельная ёмкость конденсатора или особая коррозионная стойкость, спецификацию смещают в сторону более чистых марок.
Есть и третья группа — сплавы с марганцем и магнием, которые прочнее, но менее пластичны и хуже формуются в тончайшее полотно. Их применяют там, где фольга должна держать форму, а не облегать её.
Слабые места и бытовые ошибки
АД1 не прощает двух вещей: контакта с агрессивной средой и нагрева без причины. Рекристаллизация алюминия происходит в районе 300–400 градусов, и если фольгу перегреть, она теряет нагартовку и становится мягкой и хрупкой одновременно. Не стоит отправлять её в микроволновую печь: тонкий металл с острыми краями концентрирует поле и даёт дуговые разряды, способные повредить прибор. Мокрое хранение рядом со стальными деталями чревато контактной коррозией — и для фольги, и для деталей. А попытка паять АД1 обычным флюсом разочарует: устойчивый оксид придётся снимать специальными составами, аргоном или ультразвуком.
Войти
