کاربرد آلیاژهای آلومینیوم
آلومینیوم چیست؟
آلومینیوم عنصر شیمیایی با عدد اتمی 13 و نشان شیمیایی Al است. این عنصر یک فلز نرم، نقره ای، چکش پذیر با چگالی 2770 کیلوگرم بر متر مکعب است که در گروه بور (Boron) قرار دارد.
پایین بودن نسبی قیمت و بالا بودن استحکام آلومینیوم و آلیاژهای آن سبب شده است که آلومینیوم در بین فلزات غیر آهنی بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف و ساخت قطعات داشته باشد. در ادامه همراه گروه مهندسی فیلت باشید.
فهرست مطالب
- ویژگی های فلز آلومینیوم
- آلومینیوم به چه شکل هایی به فروش میرسد؟
- کاربرد آلیاژ های آلومینیوم در صنعت
- فرآیند آندایز آلومینیوم
- آلیاژ آلومینیوم
- آلیاژهای آلومینیومی که قابلیت عملیات حرارتی را دارند.
- آلیاژهای آلومینیوم که قابلیت عملیات حرارتی را ندارند.
- تولید پروفیل آلومینیوم در ایران
گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایز و رنگ الکترواستاتیک و برش در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
ویژگی های فلز آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم دارای قابلیت ماشینکاری، پرسکاری، لحیم کاری نرم، لحیم کاری سخت و جوشکاری می‌باشند. آلومینیوم خالص در دمای ۶۶۰ درجه سلسیوس (C) ذوب می‌شود، که برای تولید قطعات به روش ریخته‌گری ماسه ای یا ریخته‌گری تحت فشار بسیار مناسب است.
مقاله پیشنهادی: ورق آلومینیوم
آلومینیوم به چه شکل هایی به فروش میرسد؟
آلومینیوم به صورت ورق آلومینیوم، فویل آلومینیوم، مفتول (راد)آلومینیوم، تسمه (چهار پهلو) آلومینیوم، گرده ماهی آلومینیوم، لوله آلومینیوم، ناودانی آلومینیوم، قوطی آلومینیوم، سپری آلومینیوم، نبشی آلومینیوم، ناودانی سیمانکاری آلومینیوم و پروفیل‌های ساختمانی و اکسترود شده در بازار موجود است.
مقاومت به خوردگی آلیاژهای آلومینیوم بستگی به کیفیت پوشش اکسیدی نازکی دارد که بر روی آنها تشکیل می‌شود. از آنجا که آلومینیوم فلز فعالی است، این پوشش به سرعت بر روی آن شکل می‌گیرد. خراش یا سایش این پوشش امکان خوردگی این فلز را به وجود می‌آورد. به روش آندایز کردن می‌توان یک پوشش اکسیدی ضخیم بر روی سطح آلومینیوم ایجاد کرد.
کاربرد آلیاژ های آلومینیوم در صنعت
از نظر کیفیت و از نظر ارزش، آلومینیوم کاربردی‌ترین فلز بعد از آهن (Ferrum) است، به عبارتی آلومینیوم پرکاربردترین آلیاژ غیر آهنی است و تقریباً در تمامی بخش‌های صنعت دارای اهمیت می‌باشد. آلومینیوم خالص، نرم و ضعیف است، اما می‌تواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس (Copper)، منیزیم (Magnesium)، منگنز (Manganese)، سیلیسیم (Silicium) و دیگر عناصر به وجود آورد که این آلیاژها ویژگی‌های مفید گوناگونی دارند. این آلیاژها اجزای مهم هواپیماها و راکت‌ها را می‌سازند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل نمای کامپوزیت آلومینیوم (اچ و ال و موشکی)
فرآیند آندایز آلومینیوم
فرآیند آندایزینگ آلومینیوم یک فرآیند الکتروشیمیایی است که به سطح فلز یک پرداخت تزئینی، با دوام، مقاوم در برابر خوردگی و «اکسید آندی» می‌دهد. اگرچه سایر فلزات غیر آهنی مانند منیزیم (Magnesium) و تیتانیم (Titanium) را نیز می‌توان آندایز کرد، اما آلومینیوم برای اینکار ایده‌آل است. آندایز کردن با غوطه ور کردن آلومینیوم در یک حمام الکترولیت اسیدی و عبور جریان الکتریکی از آن انجام می‌شود. در داخل حمام الکترولیت یک کاتد (Cathode) نصب شده و آلومینیوم به عنوان آند (Anode) عمل می‌کند، به همین دلیل از داخل محلول الکترولیت یون‌های اکسیژن (Oxygen) آزاد شده و با اتم‌های روی سطح آلومینیوم ترکیب می‌شوند. در نتیجه، آندایز کردن نوعی فرایند کاملاً کنترل شده اکسایش است، که در طبیعت به صورت خودکار و بسیار آهسته اتفاق می‌افتد.
آلیاژ آلومینیوم
آلیاژ آلومینیوم یک ترکیب شیمیایی است که در آن عناصر دیگر به منظور تقویت خواص آلومینیوم خالص، به ویژه استحکام به آن اضافه می‌شوند. این عناصر شامل: آهن (Ferrum)، سیلیسیم (Silicium)، مس (Copper)، منگنز (Manganese)، منیزیم (Magnesium) و روی (zinc) هستند و تا ۱۵ درصد جرمی آلیاژ آن را تشکیل دهند. آلیاژهای آلومینیوم را با اعداد چهار رقمی مشخص می‌کنند، که در آن رقم اول یک کلاس عمومی یا سری خاص را مشخص می‌کند، که تعیین‌کننده دسته خاصی با عناصر آلیاژی اصلی می‌باشد.
بیشتر بدانید: کروماته کردن چیست؟
آلیاژهای آلومینیومی که قابلیت عملیات حرارتی را دارند
آلیاژ آلومینیوم سری 2xxx
در سری 2xxx، مس (Copper) به عنوان عنصر آلیاژی اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان به‌طور چشمگیری استحکام آن را از طریق عملیات حرارتی محلول افزایش داد. این سری از آلیاژها ترکیب خوبی از استحکام بالا و سفتی از خود نشان می‌دهند، اما برخلاف بسیاری از آلیاژهای دیگر آلومینیوم، مقاومت به خوردگی اتمسفری بالایی ندارند. به همین دلیل در چنین کاربردهایی اغلب رنگ شده یا روکش کاری می‌شوند. برای روکش کاری این آلیاژ معمولاً از آلیاژهای سری 6xxx یا آلومینیوم خلوص بالا استفاده می‌شود، چرا که این آلیاژها مقاومت بالایی در مقابل خوردگی دارند. آلیاژ ۲۰۲۴ که در صنعت هواپیماسازی کاربرد دارد یکی از معروف‌ترین آلیاژهای این سری می‌باشد.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل آلومینیوم شیاردار صنعتی (پروفیل مهندسی)
آلیاژ آلومینیوم سری 6xxx
سری 6xxx آلیاژ همه‌کاره است؛ قابل عملیات حرارتی بوده، قابلیت شکل دهی بالایی دارد. همچنین قابل جوشکاری بوده و از استحکام تقریباً بالا، به همراه مقاومت به خوردگی خوبی برخوردار است. برای شکل دهی منیزیم سیلیسید (Magnesium silicide)، این آلیاژها حاوی منیزیم (Magnesium) و سیلیسیم (Silicium) هستند. در کاربردهای معماری و ساخت سازه آلومینیومی، آلیاژهای 6xxx اولین انتخاب هستند. آلیاژ ۶۰۶۱ پرکاربردترین آلیاژ در این سری است و اغلب در ساخت فریم‌های کامیون‌ها و سازه‌های دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین قاب گوشی آیفون ۶ از این آلیاژ ساخته شده‌است.
مقاله پیشنهادی: پساب صنعتی چیست؟
آلیاژ آلومینیوم سری 7xxx
عنصر روی (zinc) ماده اصلی آلیاژی این سری است و وقتی منیزیم (Magnesium) به مقدار کمتری اضافه شود، نتیجه یک آلیاژ قابل عملیات حرارتی و استحکام بسیار بالا خواهد بود. عناصر دیگری مانند مس (Copper) و کروم (Chromium) را نیز می‌توان به مقدار کمی اضافه کرد. شناخته شده‌ترین آلیاژهای این سری، آلیاژهای ۷۰۵۰ و ۷۰۷۵ هستند که در صنعت ساخت هواپیما بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساعت آلومینیومی اپل، که در سال ۲۰۱۵ منتشر شد، از آلیاژ سری 7xxx سفارشی ساخته شده است.
آلیاژهای آلومینیوم که قابلیت عملیات حرارتی را ندارند
استحکام آلیاژهای غیرقابل عملیات حرارتی را از طریق کار سرد (Cold Working) افزایش می‌دهند. «کار سرد» در فرآیندهایی مانند نورد و آهنگری در دماهای معمولی اتفاق می‌افتد و به عملیات «کار» بر روی فلز برای افزایش استحکام آن گفته می‌شود. برای مثال هر چه یک ورق بیشتر نورد می‌شود و نازکتر می‌گردد استحکام آن افزایش می‌یابد و این به دلیل از بین رفتن حفره‌ها و ترک‌های میکروسکوپی موجود در فلز است. عناصر آلیاژی مانند منیزیم (Magnesium) به افزایش این اثر کمک می‌کنند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: اتصالات پروفیل آلومینیوم شیاردار صنعتی (پروفیل مهندسی)
آلیاژ آلومینیوم سری 3xxx
منگنز (Manganese) عنصر اصلی آلیاژی در این سری است که اغلب با مقادیر کمتری منیزیم اضافه می‌شود. با این حال، تنها درصد محدودی از منگنز را می‌توان به‌طور مؤثر به آلومینیوم اضافه کرد. ۳۰۰۳ یک آلیاژ محبوب برای مقاصد عمومی است زیرا از استحکام متوسط و کارایی خوبی برخوردار است و ممکن است در کاربردهایی مانند مبدل‌های حرارتی و وسایل آشپزی استفاده شود. آلیاژ آلومینیوم ۳۰۰۴ و اصلاح شده‌های آن در بدنه قوطی‌های نوشیدنی آلومینیومی استفاده می‌شود.
آلیاژ آلومینیوم سری 4xxx
آلیاژهای آلومینیوم سری 4xxx با سیلیسیم (Silicium) ساخته می‌شوند و می‌توان برای کاهش دمای ذوب آلومینیوم مقادیر مناسبی از آن را اضافه کرد، بدون اینکه در آلیاژ تردی و شکنندگی ایجاد شود. به همین دلیل از آلیاژهای آلومینیوم سری 4xxx، به دلیل دمای ذوب نسبتاً پایین می‌توان سیم جوش‌ها و سیم لحیم‌های فوق‌العاده ای ساخت. آلیاژ ۴۰۴۳ یکی از پرکاربردترین آلیاژهای این سری محسوب شده و از آن برای تولید سیم جوش در جوشکاری آلیاژهای سری 6xxx در صنایع خودروسازی و سازه‌ها استفاده می‌شود.
بیشتر بدانید: لوله آلومینیوم
آلیاژ آلومینیوم سری 5xxx
منیزیم (Magnesium) ماده آلیاژی اصلی در سری 5xxx است و یکی از مؤثرترین و پرکاربردترین عناصر آلیاژی آلومینیوم است. آلیاژهای این سری از استحکام متوسط تا زیاد، و قابلیت جوشکاری و مقاومت به خوردگی در محیط‌های دریایی بالایی برخوردار هستند. به همین دلیل از آلیاژهای منیزیم (Magnesium) آلومینیوم به‌طور گسترده‌ای در ساختمان سازی و ساخت مخازن ذخیره‌سازی، مخازن تحت فشار و ساخت تجهیزات دریایی استفاده می‌شود.
نمونه‌هایی از کاربردهای آلیاژی آلومینیوم متداول این سری عبارتند از: آلیاژ آلومینیوم ۵۰۵۲ در صنعت الکترونیک، آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ در کاربردهای دریایی، ورق ۵۰۰۵ آندایز شده برای مصارف معماری و ۵۱۸۲ در ساخت در قوطی‌های آلومینیومی. خودروی جنگی برادلی ارتش آمریکا از آلیاژ ۵۰۸۳ و آلومینیوم سری 7xxx ساخته شده است.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل گرده ماهی آلومینیوم 1.6*30 میلیمتر
تولید پروفیل آلومینیوم در ایران
در سال ۱۳۵۳ شرکت آلومینیوم ایران، ایرالکو، به عنوان اولین تولیدکننده آلومینیوم در ایران به بهره‌برداری رسید. پس از پایان جنگ تحمیلی شرکت آلومینیوم المهدی در تیر ماه ۱۳۶۹ با برآورد اولیه هزینه سرمایه‌ای ۱/۵ میلیارد دلار و با هدف تولید ۱۱۰ هزار تن آلومینیوم در سال، قابل افزایش به ۳۳۰ هزار تن در بندرعباس، تأسیس گردید. تا پایان سال ۸۱ تعداد ۱۲۰ دیگ ساخته و راه‌اندازی گردید، به‌طوری که ظرفیت تولیدی مجتمع به ۵۵ هزار تن در سال رسید. تعداد ۱۲۰ دیگ دوم فاز یک طی سال‌های ۱۳۸۲ تا ۱۳۸۴ ساخته و در اردیبهشت ماه سال ۱۳۸۴ مجتمع به ظرفیت اسمی پیش‌بینی شده فاز یک (۱۱۰ هزار تن) دست یافت. در خرداد ماه سال ۸۵ عملیات اجرایی فاز دوم (هرمزال) با سرمایه‌گذاری اولیه ۸ هزار میلیارد ریال (متشکل از ۴۰۰ میلیون یورو ارزی و ۲۰۰ میلیارد تومان ریالی) و با هدف راه‌اندازی ۲۲۸ دیگ آغاز شد. با تلاش متخصصان داخلی و همکاری پیمانکار خارجی، طی مدت ۴۰ ماه در مهر ماه ۸۸ فاز دوم راه‌اندازی شد. در حال حاضر هرمزال با ۱۴۰ دیگ در مدار در حال فعالیت می‌باشد و تولید سالانه آن در حدود ۱۷۵ هزار تن در حال حاضر می‌باشد.
مقاله پیشنهادی: براش پروفیل آلومینیوم چیست؟
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