آشنایی با اصول اولیه تولید آلومینیوم
آلومینیوم فلزی پرکاربرد و همه‌کاره است که نقش مهمی در صنایعی مانند هوافضا و ساخت و ساز ایفا می‌کند. این ماده که به دلیل وزن کم، مقاومت در برابر خوردگی و خواص رسانایی عالی شناخته می‌شود، انتخابی ایده آل برای کاربردهای متعدد است. تولید محصولات آلومینیومی شامل چندین مرحله کلیدی است که در تضمین کیفیت بالای نتایج نهایی نقش اساسی دارند. در این مقاله، اصول اولیه ساخت آلومینیوم و روش های به‌کاررفته برای شکل دهی و قالب گیری فلز برای ساخت کالاهای دست دوم را مورد بحث قرار می‌دهیم.
فهرست مطلب
- مواد اولیه و فرآیند تولید آلومینیوم
- اکستروژن آلومینیوم، شکل دهی به آینده تولید
- نقش آلیاژهای آلومینیوم در تولید
- اهمیت دقت در اکستروژن آلومینیوم
- فرآیندهای پس از اکستروژن، افزایش دوام و عملکرد
- آینده تولید آلومینیوم
مقاله پیشنهادی: انتخاب پروفیل آلومینیوم مناسب برای ایمنی الکتریکی
گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
مواد اولیه و فرآیند تولید آلومینیوم
فرآیند تولید آلومینیوم با به دست آوردن ماده اولیه آغاز می‌شود. بوکسیت، یک ماده معدنی با غلظت بالای اکسید آلومینیوم، آلومینیوم تولید می‌کند. این استخراج از طریق فرآیند بایر انجام می‌شود، جایی که بوکسیت به آلومینا (اکسید آلومینیوم) تبدیل می‌شود. از این مرحله، آلومینا از طریق فرآیند ذوب به نام الکترولیز با استفاده از فرآیند هال هرولت تبدیل می‌شود. در طول این فرآیند، آلومینا با کریولیت مذاب مخلوط می‌شود و از جریان الکتریکی برای استخراج فلز آلومینیوم از اکسیژن موجود در آلومینا استفاده می‌شود.
در این مرحله از تولید آلومینیوم، فلز آلومینیوم به دست آمده به شکل بلوک های آلومینیومی بزرگی است که ریخته گری شده‌اند. این بلوک ها شمش نامیده می‌شوند. آنها به شکل خام هستند و توسط تولیدکنندگان مواد برای به دست آوردن اشکال خاص استفاده می‌شوند. سپس بسته به نوع محصول اولیه مورد نظر برای دستیابی به آنها، تحت فرآیندهای تولیدی قرار می‌گیرند که می‌توانند اکستروژن، نورد یا آهنگری باشند.
اکستروژن آلومینیوم، شکل‌دهی به آینده تولید
یکی از مهم ترین و پرکاربردترین تکنیک ها در تولید محصولات آلومینیومی، اکستروژن است. این فرآیند شامل فشار دادن آلومینیوم از طریق قالب برای تولید پروفیل ها (اشکال آلومینیومی با اشکال و اندازه‌های مختلف) است. اکسترود کردن، که اصل اساسی آن است، با عبور دادن مواد از قالب با فشار شدید انجام می‌شود. سپس می‌توان شکل را بیشتر پردازش کرد، به اندازه دلخواه برش داد یا آنودایز کرد تا دوام و ظاهر آن بهبود یابد.
در صنایعی مانند ساخت و ساز و حمل و نقل، که اشکال پیچیده و مقاطع طولانی پیوسته مورد نظر است، اکستروژن یک تکنیک بسیار محبوب است. پروفیل ها توسط شرکت های تولید اکستروژن در حجم زیاد با استفاده از تجهیزات تخصصی تولید می‌شوند. اکستروژن های آلومینیوم به دلیل نسبت عالی استحکام به وزن خود مشهور هستند، که آنها را به انتخابی ایده آل در چارچوب های سازه ای، قاب های پنجره و مبدل های حرارتی صنایع خودرو و HVAC تبدیل می‌کند.
نقش آلیاژهای آلومینیوم در تولید
آلیاژهای مختلف آلومینیوم ممکن است در تولید محصولات آلومینیومی مورد استفاده قرار گیرند. آنها ترکیبی از آلومینیوم با فلزات دیگر مانند مس، منیزیم، منگنز، سیلیکون و غیره هستند که برای افزایش برخی خواص استفاده می‌شوند. ترکیب این آلیاژها به سری‌های مختلفی از آلیاژها طبقه بندی می‌شود که هر کدام خواص مشخصه خاصی را برای کاربردهای مختلف نشان می‌دهند.
نمونه ای از این آلیاژها، آلیاژهای سری ۱۰۰۰ بر پایه آلومینیوم خالص است که هدف آنها مقاومت کم در برابر خوردگی و کارایی خوب است. آلیاژهای سری ۶۰۰۰، حاوی منیزیم و سیلیکون، معمولاً در کاربردهای ساختاری مانند مصالح ساختمانی و حمل و نقل استفاده می‌شوند. البته انتخاب آلیاژ مناسب برای دستیابی به مشخصات استحکام، وزن و دوام مورد نیاز محصول ضروری است.
اهمیت دقت در اکستروژن آلومینیوم
تولید محصولات آلومینیومی، به ویژه دقت اکستروژن، بسیار مهم است و نیاز به توجه ویژه دارد. این امر امکان اکستروژن اشکال پیچیده با تلرانس های دقیق را فراهم می‌کند، اما به دلیل نیاز به شرایط بسیار کنترل شده و تجهیزات تخصصی، دستیابی به چنین سطوح دقیقی می‌تواند بسیار دشوار باشد. ابعاد و سطح نهایی محصول همگی به دمای آلومینیوم، سرعت اکسترود آلومینیوم و فشار اعمال شده بستگی دارند.
شرکت های تولیدکننده اکستروژن برای تضمین دقت محصولات خود، مبالغ هنگفتی را در جدیدترین فناوری سرمایه‌گذاری می‌کنند. با این حال، سیستم های پیشرفته طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) نیز معمولاً برای تعیین شکل های پیچیده قالب استفاده می‌شوند و سیستم های کنترل کیفیت برای نظارت و تأیید عدم انحراف فرآیند اکستروژن از مشخصات مورد پذیرش در دسترس هستند. بنابراین، دقت در فرآیند اکستروژن دلیل این واقعیت است که مشتریان از بازارهای مختلف که به محصولات آلومینیومی نیاز دارند، در نهایت استانداردهای دقیقی را رعایت می‌کنند.
فرآیندهای پس از اکستروژن، افزایش دوام و عملکرد
پس از اکسترود شدن محصول آلومینیومی به شکل مورد نیاز، عملیات های تکمیلی دیگری نیز اغلب برای بهبود خواص محصول انجام می‌شود. عملیات های معمول پس از اکستروژن عبارتند از عملیات حرارتی، آنودایزینگ و پوشش های سطحی. عملیات حرارتی به تقویت و سخت شدن آلومینیوم پس از گرم شدن و به دنبال آن خنک شدن کنترل شده کمک می‌کند. با این حال، آنودایزینگ فرآیندی است که در آن آلومینیوم در معرض اکسیداسیون الکتروشیمیایی قرار می‌گیرد و در نتیجه لایه های نازکی از اکسید روی فلز تشکیل می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی و سایش را بهبود بخشد.
همچنین می‌توان پوشش هایی را روی سطح اجزای آلومینیومی برای بهبود ظاهر و دوام آنها اعمال کرد. این فرآیندها طیف وسیعی از پرداخت ها و رنگ ها را ارائه می‌دهند تا آلومینیوم را برای استفاده در مواردی که جذابیت عملکردی و بصری مهم است، مناسب سازند. این ترکیب از این فرآیندهای پس از اکستروژن تضمین می‌کند که محصول آلومینیومی نه تنها از نظر ساختاری سالم است، بلکه در برابر عوامل محیطی مانند اشعه ماوراء بنفش، رطوبت و سایش فیزیکی نیز مقاومت می‌کند.
آینده تولید آلومینیوم
حوزه تولید محصولات آلومینیومی نیز با تغییر صنایع در حال تکامل است. این امر به ویژه زمانی آشکار می‌شود که صنایع خودرو و هوافضا به طور مداوم برای تولید مواد سبک تر و بادوام تر با استفاده از آلومینیوم فشار می‌آورند. برای مثال، برخی از جدیدترین نوآوری ها، مانند چاپ سه بعدی و تولید افزایشی، به تدریج جایگاه مفیدی در تولید قطعات آلومینیومی بسیار دقیق و سفارشی پیدا می‌کنند.
با این حال، روند تولید پایدار، بسیاری از تولیدکنندگان را مجبور کرده است تا به دنبال روش‌های جدید بازیافت آلومینیوم باشند که مؤثرتر باشند. بازیافت آلومینیوم می‌تواند بسیار مؤثرتر انجام شود و در مقایسه با تولید آلومینیوم از بوکسیت، یک راه حل عالی است. تقریباً همه صنایع تولید اکستروژن نیز از آلومینیوم بازیافتی در تولید خود استفاده کرده‌اند که باعث کاهش بیشتر اثرات زیست‌محیطی شده است. در نتیجه، تولید آلومینیوم مبتنی بر مجموعه بزرگی از تکنیک ها است که از استخراج مواد اولیه تا پردازش محصولات اکسترود شده شروع می‌شود. به طور خاص، اکستروژن آلومینیوم یک روش حیاتی برای ساخت قطعات بسیار خاص و با کارایی بالا است که در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود. تولید محصولات آلومینیومی دقیقاً منعکس کننده نیاز به پیشرفت فناوری و افزایش نیاز به مواد پایدار و با کیفیت بالا در این برهه از زمان است. شرکت های تولیدی اکستروژن نقش کلیدی در تعیین آینده این صنعت مهم ایفا خواهند کرد.
گروه مهندسی فیلت (Fillet Engineering Group)
گروه مهندسی فیلت، کیفیت و رضایت مشتری را در تولید پروفیل آلومینیوم در اولویت قرار می دهیم. ما می توانیم انواع پروفیل های خاص را مطابق با خواسته های خاص مشتریان خود تولید کنیم و در هر مرحله از طراحی تا تحویل، پشتیبانی ارائه دهیم. گروه مهندسی فیلت با داشتن کادر متخصص و خطوط تولید به روز، مفتخریم که برندی قابل اعتماد در بازارهای داخلی و بین المللی هستیم.
گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
جهت مشاوره فنی و سفارش تماس حاصل فرمایید.
02144675798 – 09123018710