اکسترود آلومینیوم
اکستروژن آلومینیوم تکنیکی است که برای تبدیل آلیاژ آلومینیوم به اشکال پیچیده با طول بلند جهت مصارف مختلف بکار برده می‌شود. با استفاده از فرایند اکستروژن می توان به اشکال آلومینیومی با ویژگی های فیزیکی منحصر به فرد دست پیدا کرد. خاصیت انعطاف پذیری آلومینیوم به آن اجازه می‌دهد تا به راحتی ماشینکاری و ریخته گری شود، با اینکه آلومینیوم یک سوم تراکم و سختی فولاد را دارد، محصولات ساخته شده از آن، مخصوصا وقتی که با فلزات دیگر آلیاژی شوند، از مقاومت و استحکام خوبی برخوردارند .
فرایند اکستروژن آلومینیوم
اکستروژن آلومینیوم طی مراحل زیر انجام می پذیرد:
- پس از طراحی و ساخت قالب مورد نظر، یک بلوک استوانه‌ای (بیلت) از آلیاژ آلومینیوم تا دمای ۸۰۰ الی ۹۲۵ درجه فارنهایت گرم می‌شود .
- بیلت آلومینیوم سپس به یک لودر منتقل می‌شود، و آن را بوسیله روان کننده چرب می کنند تا از چسبیدن بیلت به ماشین اکستروژن، رام و یا دسته جلوگیری شود.
- با استفاده از رام فشار قابل توجهی به بیلتی که درون کانتینر وجود دارد وارد می‌شود تا آلومینیوم وارد قالب شود.
- هنگام عبور آلومینیوم از قالب برای جلوگیری از اکسایش، نیتروژن به صورت مایع یا گازی از اطراف قالب عبور داده می‌شود. این باعث افزایش طول عمر و دوام قالب خواهد شد.
- آلومینیوم اکسترود شده، که اکنون بشکل یک قطعه خیلی بلند با مقطعی درست به شکل دهانه قالب در آمده است از یک میز غلطک دار عبور می کند و به سمت میز خنک کننده هدایت شده و در آنجا بوسیله فن ها خنک می‌شود.
- پس از انجام عملیات خنک کاری، آلومینیوم اکسترود شده به میز مخصوصی جهت تاب گیری و سخت کاری منتقل می‌شود که باعث می‌شود پروفیل ها به صورت صاف و یکنواخت درآیند.
- اکسترودهای سخت کاری شده به میز اره آورده می شوند و بر اساس طول مورد نیاز برش داده می شوند.
- در مرحله نهایی اکسترودها را در اجاق های مخصوص گرمادهی می کنند، که باعث دوام و افزایش طول عمر آلوینیوم می‌شود.
ممکن است مراحل بیشتری نیز جهت سفارشی سازی قطعات اکسترود شده در طول این فرآیند بکاررود. به عنوان مثال، برای ایجاد فضاهای خالی در بعضی قسمت ها، میله یا سنبه در داخل قالب قرار میگیرد. پس از فرآیند اکستروژن، گزینه های مختلفی برای تنظیم رنگ، بافت و شفافیت هنگام پرداخت آلومینیوم وجود دارد که ممکن است شامل آنودایزینگ یا رنگ کاری آلومینیوم باشد.
امروزه اکستروژن آلومینیوم برای تولید میلیون ها محصول مختلف، از جمله در صنعت هوانوردی و اجزای ایستگاه فضایی بین المللی استفاده می‌شود. این کاربردهای متنوع به علت ویژگی های مطلوب آلومینیوم، می‌باشد.
ویژگی‌های آلومینیوم
وزن کم
در یک حجم مساوی، وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد ، مس و برنج است.یک متر مکعب آلومینیوم حدود ۷۷ کیلو گرم وزن دارد . در حالی که وزن یک متر مکعب فولاد ۲۲۰ کیلو گرم است.سبکی وزن در مصنوعات آلومینیومی از مزایای بسیار مهم تلقی می شود. سبکی وزن آلومینیوم علاوه بر کاهش هزینه های حمل و نقل آن، سبب شده است که از نظر قیمت با فولاد رقابت کند.
یک متر مکعب آلومینیوم خالص ۸/۲۸۲۷ کیلو گرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم دارای وزنی حدود ۲۹۵۳ کیلوگرم است. که این سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم حداقل ۱۶۷۸ کیلو گرم در هر متر مکعب سبکتر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی است. پس بنابراین این مزیت می تواند باعث : حمل نقل ارزانتر- ظرفیت بیشتر- صرفه جویی در کار – ممان اینرسی کمتر شود.
نسبت بالای استحکام به وزن
تلفیقی از استحکام بالا و سبکی وزن، فقط در چند ماده در طبیعت وجود دارد. استحکام بالای برخی از آلیاژ های آلومینیوم قابل مقایسه با استحکام فولاد ها است. این مزیت سبب شده است تا آلومینیوم در صنایع خودروسازی، دفاعی و نظامی، هوا- فضا، ساختمانی ، حمل و نقل و بسته بندی کاربردد های گوناگونی را پیدا کند.
قابلیت شکل پذیری
آلومینیوم را می توان با روش های مختلف شکل دادن فلزات، تغییر فرم داد. آلومینیوم به سادگی به صورت لوله، میله، صفحه، فویل و قطعات ریختگی با اشکال مختلف در می آید. مثلاً فویل های نازک ۰٫۰۰۴ میلی متر با روش نورد به راحتی امکان پذیر است.
آلومینیوم همچنین قابلیت اتصال به روش های جوشکاری ، لحیم کاری، چسب کاری و پرچ کاری دارد.
خاصیت ارتجاعی
برخی از آلیاژ های آلومینیومی چنانچه در یک محدوده خاص تحت تاثیر نیرو یا ضربه قرار گیرند، پس از برداشتن نیرو می توانند دوباره حالت اولیه خود را به دست آورند. از این ویژگی آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولاتی که به استحکام و انعطاف پذیری نیاز دارند. بسیار استفاده می شود.
مقاومت در برابر خوردگی
سطح قطعات آلومینیوم زنگ نمی‌زند، زیرا آلومینیوم با اکسیژن هوا ترکیب می شود و یک لایه فشرده آلومینیوم تولید میکند. این لایه فشرده که ضخامت آن فقط چند هزارم سانتی متر است، مانع از تماس اکسیژن با لایه های زیرین آلومینیوم می شود و از اکسید شدن بیشتر قطعه جلوگیری می کند . بنابراین اکسید کردن سطوح قطعات آلومینیوم خوردگی آن در محیط های مختلف مانند هوای مرطوب، آب دریا و محدوده گسترده ای از سایر مواد فیزیکی و شیمیایی پیشگیری می نماید.
غیر مغناطیسی بودن
از این ویژگی در ساخت آلیاژهای آلومینیومی برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی از قبیل تجهیزات مجاور حوزه های پرقدرت مغناطیسی، سخت افزارهای فشار قوی، تجهیزاتی که در قطب نماهای مغناطیسی بکار می روند و وسایل حساس به مغناطیس استفاده فراوان می شود.
