مزایا و معایب آلومینیوم چیست؟
آلومینیوم (Al) یک ماده عالی است که کیفیت های ارزشمند زیادی دارد. ترکیب منحصر به فرد خواص آن، آن را به محبوب ترین فلز غیر آهنی در جهان امروز تبدیل کرده است. و همچنین اغلب با پرکاربردترین گروه فلزات جهان، فولادها مقایسه می شود.
چیزهای زیادی در مورد آلومینیوم وجود دارد، اما طراحان محصول باید گزینه های مواد خود را با دقت ارزیابی کنند. شاید از خود بپرسید که آلومینیوم چه مزایا و معایبی دارد. اما رعایت نکات زیر ضروری است.
مزایا و معایب آلومینیوم بسته به کاربردی که از آن استفاده می کنید متفاوت است.
در این مقاله، ما قصد نداریم ویژگی های آلومینیوم را کاملاً به عنوان مزایا و معایب تعریف کنیم. در عوض، ما ویژگی های تعیین کننده آلومینیوم را ارزیابی می‌کنیم و زمانی که سودمند هستند برجسته می‌کنیم. ما همچنین توضیح خواهیم داد که چگونه آن را در برابر سایر مواد قرار می دهد. در ادامه همراه گروه مهندسی فیلت باشید.
فهرست مطالب
- نسبت قدرت به وزن
- مقاومت در برابر خوردگی
- شکل پذیری و سختی
- نقطه ذوب
- هدایت حرارتی
- رسانایی الکتریکی
- ملاحظات دیگر
- انتخاب آلومینیوم برای محصول شما
مقاله پیشنهادی: مقاومت آلومینیوم چقدر است؟
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.
نسبت قدرت به وزن
آلومینیوم عنصری به خودی خود آنقدر قوی نیست، با مقاومت کششی نهایی حدود 90 مگاپاسکال (13 ksi). اما هنگامی که عناصر آلیاژی و تمپرها اضافه می شوند، استحکام آلومینیوم بسیار بیشتر است. یکی از قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم AA7068-T6 با مقاومت کششی نهایی 710 مگاپاسکال (103 ksi) است.
آلیاژهای فولاد هنوز به طور معمول قوی تر از آلیاژهای آلومینیوم هستند. اما از آنجایی که آلیاژهای آلومینیوم دارای چگالی 2.64 گرم بر سانتی متر مکعب تا 2.81 گرم بر سانتی متر مکعب هستند، آلومینیوم تقریباً سه برابر سبک تر از فولاد است، به همین دلیل است که آلیاژهای آلومینیوم به دلیل نسبت استحکام به وزن قابل توجه خود شناخته می شوند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل قوطی آلومینیوم
هنگامی که به حداقل رساندن وزن مهم است، آلومینیوم می تواند مقاومت بالاتری را برای همان جرم فولاد ارائه دهد. این برای بسیاری از اقلام روزمره، از جمله وسایل الکترونیکی شخصی و تجهیزات ورزشی بسیار ارزشمند است.
با این حال، گاهی اوقات صرفه جویی در وزن به اندازه دستیابی به استحکام بالا مهم نیست. در این موارد، طراحان ممکن است نیاز داشته باشند مواد قوی تری مانند فولاد یا آلیاژهای تیتانیوم را در نظر بگیرند.
مقاومت در برابر خوردگی
آلومینیوم یک لایه غیرفعال بر روی سطح خود تشکیل می دهد که آن را به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم می کند. در نتیجه آلیاژهای آلومینیوم در محیط های مختلف مرطوب یا مرطوب بسیار بادوام هستند.
برخی از آلیاژهای آلومینیوم نسبت به بقیه در برابر خوردگی مقاوم تر هستند. با این حال، همه آنها بهتر از فولادهای کربنی ساده عمل می کنند. در محیط های شدید، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای Inconel می توانند مقاومت بهتری در برابر خوردگی ایجاد کنند. اما باید هزینه بالاتر آنها را توجیه کنید.
گزینه دیگر انتخاب یکی از بسیاری از گزینه های تکمیل آلومینیوم موجود است. آنها می توانند به محافظت بیشتر از سطح محصول شما در برابر محیط کمک کنند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل لوله آلومینیوم
شکل پذیری و سختی
شکل پذیری و سختی اغلب رابطه معکوس دارند و آلومینیوم در مقایسه با فلزات جایگزین مانند فولاد ابزار سخت شده، فلزی نسبتا نرم و انعطاف پذیر است.
شکل پذیری آن به آلومینیوم شکل پذیری و خمش پذیری عالی می دهد. بنابراین، هنگام ساخت اکستروژن یا محصولات فشرده کار با آن آسان است. نتیجه نهایی می تواند هزینه های پردازش کمتر و پیچیدگی بیشتر بخش بدون خطر آسیب رساندن به مواد باشد.
در حالی که شکل پذیری عالی است، یک ماده انعطاف پذیر نیز زمانی که در معرض استرس سایش مکرر قرار می‌گیرد، سریع تر تجزیه می‌شود. بنابراین، اگر محصول ممکن است در معرض اصطکاک زیاد باشد، فولاد سخت شده یا حتی کاربید تنگستن (WC) ممکن است ترجیح داده شود.
بیشتر بدانید: رنگ الکترواستاتیک پروفیل آلومینیوم
نقطه ذوب
آلومینیوم دارای نقطه ذوب بسیار پایین تری نسبت به فولاد و تیتانیوم (Ti) است. همچنین در دمای پایین تری نسبت به بسیاری از فلزات نرم می شود. به همین دلیل است که فرآیندهایی مانند اکستروژن آلومینیوم به مقدار نسبتا کمی انرژی برای شکل دادن به آن نیاز دارند.
از طرف دیگر، این همچنین به این معنی است که آلومینیوم برای بسیاری از کاربردهای خدمات در دمای بالا نامناسب است. اما اگر خنک کننده کافی در دسترس باشد، رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم به آن اجازه می دهد تا گرما را به سرعت از منبع گرما دور کند تا یکپارچگی حفظ شود.
رسانایی گرمایی
رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم آن را به یکی از اصلی ترین سیستم های مدیریت حرارتی و تبادل حرارت تبدیل می کند. اما هدایت حرارتی آن در واقع حدود 40 درصد کمتر از مس است. به این ترتیب، مس یک سینک حرارتی رسانای بیشتری است.
همانطور که گفته شد، آلومینیوم بسیار سبک تر و ارزان تر از مس (Cu) است. بنابراین در بیشتر موارد، طراحان محصول برای صرفه جویی در هزینه و وزن، سینک حرارتی یا مبدل حرارتی آلومینیومی را انتخاب می کنند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل تسمه آلومینیوم و پروفیل گرده ماهی آلومینیوم
رسانایی الکتریکی
مهندسان گاهی اوقات خود را در حال مقایسه رسانایی الکتریکی آلومینیوم و مس می بینند. و در حالی که آلومینیوم تنها حدود 39٪ به اندازه مس رسانا است، بسیار سبک تر و ارزان تر است.
برای بسیاری از کاربردهای الکتریکی، از جمله خطوط انتقال ولتاژ بالا، مورد توجه مردم است. البته به خاطر داشته باشید که برخی از روکش های آلومینیومی می توانند بر رسانایی تأثیر بگذارند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل سپری آلومینیوم و پروفیل نبشی آلومینیوم
ملاحظات دیگر
گزینه های Finishing آلومینیوم
ما ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر خوردگی، هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی را مورد بحث قرار داده ایم. اما به یاد داشته باشید که این ویژگی ها می‌توانند با اعمال پوشش های سطحی مانند آندایز یا پوشش پودری تغییر کنند.
به عنوان مثال، آندایز کردن یک قطعه آن را در برابر سایش مقاوم تر می کند. همچنین در برابر خوردگی مقاوم تر و رسانای حرارتی می شود، اما رسانایی الکتریکی کمتری دارد.
تکمیل سطح می تواند زیبایی یک قطعه را نیز افزایش دهد. به عنوان مثال، فرآیند دکورال به شما امکان می دهد تا انواع مختلفی از الگوهای با ظاهر چوب را اضافه کنید. بنابراین، هنگام مقایسه آلومینیوم با فلزات دیگر، تاثیر و جذابیت زیبایی شناسی سطوح را در نظر بگیرید.
هزینه فلز
آلومینیوم نسبت به مس، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و بسیاری از فلزات تخصصی ارزان تر است. اما آلومینیوم خام نیز بیشتر از گریدهای معمول فولاد کم کربن و فولاد کم آلیاژ قیمت دارد.
بسته به کاربرد، ممکن است بخواهید جایگزین های غیر فلزی مانند پلاستیک را نیز در نظر بگیرید. این موارد می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه نیز شود.
تعیین هزینه انتخاب مواد ممکن است دشوار باشد زیرا دائماً با بازارهای جهانی در نوسان است. شما باید تعیین کنید که کدام ماده خواص مورد نیاز را با مناسب ترین هزینه ارائه می دهد.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل ناودانی آلومینیوم و پروفیل ناودانی سیمانکاری آلومینیوم
انتخاب آلومینیوم برای محصول شما
نکته کلیدی که باید درک کنید این است که مزایا و معایب آلومینیوم بسته به شرایط متفاوت است. به عنوان مثال، نقطه ذوب پایین برای کاهش برخی از هزینه های پردازش عالی است. اما توانایی آلومینیوم را برای سازگاری با کاربردهای با دمای بالا محدود می کند.
آلومینیوم یک فلز بسیار محبوب است زیرا ترکیبی استثنایی از خواص را ارائه می دهد و راه خود را در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مانند صنایع هوافضا و قطعات پردازش شیمیایی گرفته تا مبلمان و الکترونیک پیدا کرده است.
این یک فلز فوق العاده همه کاره است و به احتمال زیاد فلز مناسبی برای پروژه بعدی شما است. پس از انتخاب کار با آلومینیوم، طراحان باید یک روش ساخت آلومینیوم را انتخاب کنند که متناسب با نیاز آنها باشد.
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