شکل پذیری در فلزات چیست و چرا مزیت آلومینیوم است؟
وقتی در مورد بهترین فلز برای یک پروژه فکر می کنیم، طبیعی است که فکر کنیم استحکام مهمترین ویژگی فیزیکی است. به هر حال، هر چه یک ماده قوی تر باشد، بهتر است.
در واقعیت، فلزات و خواص آنها بسیار متفاوت تر از آن است. اگرچه استحکام یکی از مهم ترین موارد طراحی است، بسیاری از خواص فیزیکی دیگر می توانند مهم باشند. یکی از آنها شکل پذیری نام دارد.
این مقاله به بررسی شکل پذیری چیست و چگونه می‌تواند برای برخی کاربردهای آلومینیومی مفید باشد. در ادامه همراه گروه مهندسی فیلت باشید.
فهرست مطالب
- شکل پذیری چیست؟
- شکل پذیری در آلومینیوم و سایر فلزات
- نمونه های شکل پذیری آلومینیوم
- مزایای شکل پذیری آلومینیوم
مقاله پیشنهادی: قاب آلومینیومی T-slot 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.
شکل پذیری چیست؟
شکل پذیری اندازه گیری می کند که یک ماده چقدر می تواند از دو سر جدا شود بدون اینکه بشکند.
همانطور که در بالا می بینید می توانیم نمونه ای از مواد را با استفاده از تجهیزات تست کشش کنیم. هنگامی که ماده مورد آزمایش قرار گرفت تا شکست (پارگی)، شکل پذیری آن را به صورت درصد ازدیاد طول یا درصد کاهش سطح کمیت می کنیم.
در مقاله مقاومت آلومینیوم خود، شکل منحنی تنش-کرنش را ارائه کردیم. اشاره کردیم که تغییر شکل بین نقاط تسلیم و گسیختگی را تغییر شکل پلاستیک یا دائمی می نامند.
در مواد بسیار انعطاف پذیر، این دو نقطه در امتداد محور کرنش از یکدیگر فاصله زیادی دارند. در مواد ترد این دو نقطه بسیار به هم نزدیک هستند. این مواد فشار کمتری را بین شروع تغییر شکل دائمی و شکست نهایی نشان می‌دهند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل ناودانی آلومینیوم کف 16، بال 16 و ضخامت 2 میلیمتر
مواد بسیار انعطاف پذیر که در معرض تنش کششی قرار می گیرند، قبل از شکستن دچار تغییر شکل پلاستیکی قابل توجهی می شوند که به آنها اجازه می دهد بسیار نازک و کشیده شوند. مواد شکننده، مانند یک تکه شیشه که تحت فشارهای کششی یکسانی قرار می گیرند، قبل از تغییر شکل دائمی شکسته می شوند.
مواد بسیار انعطاف پذیر که در معرض تنش کششی قرار می گیرند، قبل از شکستن دچار تغییر شکل پلاستیکی قابل توجهی می شوند که به آنها اجازه می دهد بسیار نازک و کشیده شوند. مواد شکننده، مانند یک تکه شیشه که تحت فشارهای کششی یکسانی قرار می گیرند، قبل از تغییر شکل دائمی شکسته می شوند.
سه ماده ای که در بالا می بینید تحت یک نیروی کششی قرار گرفته اند و از هم جدا شده اند.
- ماده (الف) شکننده است و بدون تغییر شکل پلاستیکی می شکند.
- ماده (ب) مقداری تغییر شکل پلاستیکی را پشت سر می گذارد.
- ماده (c) بسیار انعطاف پذیر است و قبل از شکست دچار تغییر شکل قابل توجهی می شود.
می بینید که ماده (a) شکننده ترین و ماده (c) انعطاف پذیرترین است.
بیشتر بدانید: پروفیل پارتیشن آلومینیوم
شکل پذیری در آلومینیوم و سایر فلزات
به طور کلی، همه فلزات زمانی که حرارت را به آنها اعمال می کنید، می توانند انعطاف پذیر شوند. با این حال، در دمای اتاق، فلزات مختلف دارای سطوح مختلف شکل پذیری هستند.
طلا، پلاتین و نقره بسیار انعطاف پذیر هستند و می توانید آنها را به صورت سیم های نازک بکشید. از سوی دیگر، سیلیکون، بور و ژرمانیوم از شکننده ترین فلزات هستند. آلیاژهای ناخالص یا سخت شده مانند کاربید تنگستن و چدن نیز کاملا شکننده هستند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل سپری آلومینیوم 50*50 میلیمتر با ضخامت 4 میلیمتر
آلومینیوم خالص دارای انعطاف پذیری بالایی است، اما افزودن عناصر دیگر برای ایجاد آلیاژهای آلومینیوم بر آن تأثیر منفی می گذارد. با این وجود، اکثر آلیاژهای آلومینیوم هنوز هم درجه انعطاف پذیری متوسطی را حفظ می کنند.
نمونه های شکل پذیری آلومینیوم
این بخش مقایسه ای بین شکل پذیری برخی از آلیاژهای آلومینیوم مختلف مورد استفاده برای اکستروژن و همچنین برخی دیگر از فلزات تولیدی محبوب ارائه می دهد. می‌توانید از این معیارها برای سنجش انعطاف پذیری یا شکننده بودن برخی آلیاژهای آلومینیوم استفاده کنید.
جالب است بدانید که همان آلیاژ آلومینیوم بسته به عملیات حرارتی آن شکل پذیری بسیار متفاوتی خواهد داشت. این به این دلیل است که نسبت به شرایط آنیل شده، عملیات حرارتی مختلف به طور کلی سختی آلومینیوم را افزایش می‌دهد که شکل پذیری را کاهش می‌دهد.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل قوطی آلومینیوم 50*100 میلیمتر با ضخامت 1/8 میلیمتر
مزایای شکل پذیری آلومینیوم
شکل پذیری آلومینیوم به آن یک مزیت اساسی در کاربردهای ساختاری می‌دهد. هنگامی که تیرهای سازه ای یا کابل های تعلیق بیش از سطح تنش تسلیم خود تنش دریافت می کنند، مقداری انرژی اعمال شده را بدون شکستگی جذب می کنند. به این ترتیب، فرصتی برای شناسایی و تعمیر قطعات بیش از حد تحت فشار قبل از وقوع خرابی فاجعه بار و آسیب عمومی وجود دارد.
شکل پذیری بهبود یافته یکی دیگر از مزایای مهم شکل پذیری آلومینیوم است. می‌توانید آن را به سیم‌های نازک بکشید و در دمای پایین‌تر از فلزات شکننده به شکل های دیگری درآورید.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل سپری عدسی آلومینیوم 9*15 میلیمتر
به عنوان مثال، مهر زنی و اکسترود کردن فرآیندهایی هستند که به خوبی با فلزات بسیار انعطاف پذیر مانند آلومینیوم جفت می شوند. این امر تنوع و پیچیدگی اشکالی را که می تواند تشکیل دهد افزایش می دهد و تولید محصولات آلومینیومی را مقرون به صرفه تر می کند.
نتیجه
شکل پذیری یک فلز ممکن است همیشه در هنگام انتخاب بهترین ماده برای یک پروژه به عنوان اولویت اصلی در نظر گرفته نشود. با این حال، این یک ویژگی فیزیکی مفید است که در بسیاری از کاربردها وجود دارد.
آلومینیوم و آلیاژهای آن طیف گسترده ای از شکل پذیری را از متوسط تا بسیار خوب نشان می دهند. آنها به خوبی برای انطباق با کاربردهای ساختاری سبک مناسب هستند. به عنوان مثال، توانایی قوی ماندن و انعطاف پذیری بدون شکستن برای کاربردهایی مانند ساختار بال هواپیما و قاب دوچرخه به طور منحصر به فردی ضروری است.
شکل پذیری آلومینیوم برای کاربردهای ساختاری خاص مانند مبلمان خانگی و نردبان‌ها که راحت تر و سبک تر از فولاد هستند، بسیار مهم است.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل لوله آلومینیوم به قطر خارجی 50، قطر داخلی 45 و ضخامت 2.5 میلیمتر
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