آلومینیوم دومین عنصر روی زمین بعد از اکسیژن از نظر فراوانی می باشد، که در کاربردهای مهندسی از اوایل قرن 19 به صورت یک رقیب برای سایر فلزات در آمده است و دارای صرفه اقتصادی می باشد. با توجه به نیاز صنعت به مواد با خواص منحصر به فرد مثل ورق آلومینیوم و آلیاژهای آن، آلومینیوم می تواند بر روند رشد تولید و استفاده از مواد جدید به شدت تاثیرگذار باشد.
اولین کاربرد اقتصادی آلومینیوم، موارد بی سابقه ای مثل قاب آینه ها، پلاک خانه ها و سینی های پذیرایی بود. وسایل آشپزی نیز همچنین جزو اولین بازارهای عمده آلومینیوم بودند. در حال حاضر آلومینیوم در کاربردهای گوناگون به حدی رشد خواهد کرد که عملا هر جنبه ای از زندگی مدرن به طور مستقیم یا غیر مستقیم متاثر از این فلز خواهد بود.
در بازار فلزات آلومینیوم بعد از آهن و فولاد دومین مقام را به خود اختصاص داده است. رشد سریع صنعت آلومینیوم به ترکیبی از خواص منحصر به فرد این فلز نسبت داده می شود که یکی از کاربردی ترین مواد مهندسی و سازه ای می باشد. اخیرا توجه خاصی به آلومینیوم و دیگر فلزات کم دانسیته به عنوان مواد مهندسی برای ناوگان حمل و نقل شده است که بر کاهش مصرف سوخت تاثیرگذار خواهد بود. یک خاصیت مهم از این مواد، استحکام مخصوص آن هاست که به وسیله نسبت استحکام کششی به وزن تعریف می شود. اگرچه آلیاژی از این فلزات کم دانسیته، استحکام کششی کمتری نسبت به یک ماده با دانسیته بالاتر مثل فولاد دارد ولی از نظر وزنی این فلزات سبک قادر به تحمل بار بیشتری هستند.
معرفی ورق آلومینیوم و انواع آن
در بین چشمگیرترین خواص ورق آلومینیوم کاربردهای فراوان را می توان نام برد. بازه خواص فیزیکی و مکانیکی که می توان در آلومینیوم به دست آورد قابل توجه است. بیش از سیصد ترکیب آلیاژی به طور عمومی شناخته شده است و آلیاژهای بسیار دیگری به صورت بین المللی و در روابط بین تولیدکنندگان و خریداران گسترش یافته است. از خواص ورق آلومینیوم می توان به ظاهر زیبا، سبک وزنی، قابلیت تولید بالا، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و مقاومت خوردگی اشاره کرد.
آلومینیوم دانسیته ای برابر 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب دارد که تقریبا یک سوم دانسیته فولاد ، مس یا برنج است. این فلز در بیشتر محیط ها مثل اتمسفر، آب، محیط های پتروشیمی و سیستم های شیمیایی متعدد دیگری قابلیت مقاومت خوردگی بالایی از خود نشان می دهد. سطوح آلومینیومی می تواند به شدت منعکس کننده باشد. انرژی تشعشعی، نور مرئی، گرمای تشعشعی و امواج الکترومغناطیسی به طور پربازده ای منعکس می گردند در حالی که سطوح آندایز شده و آندایز شده سیاه می توانند منعکس کننده یا جذب کننده نور باشند. خاصیت منعکس کنندگی آلومینیوم پولیش شده در بازه گسترده ای از طول موج ها؛ منجر به انتخاب این فلز برای انواع مصارف تزئینی و خاص شده است.
آلومینیوم معمولا رسانش حرارتی و الکتریکی بسیار عالی از خود نشان می دهد ولی آلیاژهای خاص با مقاومت الکتریکی بالا توسعه یافته اند. برای مثال این آلیاژها در موتورهای الکتریکی با گشتاور بالا به کار می روند. در وزن مساوی تقریبا دو برابر مس رسانایی دارد. نیاز به هدایت الکتریکی بالا و استحکام مکانیکی به طور همزمان با استفاده از کابل های طویل انتقال ولتاژ بالای آلومینیومی تقویت شده با هسته فولادی مرتفع می گردد.
هدایت حرارتی ورق آلومینیوم در حدود 50 تا 60 درصد هدایت حرارتی ورق مسی است که در مورد مبدل های حرارتی، بخارسازها، وسایل گرماساز برقی، لوازم آشپزخانه و سرسیلندر ماشین ها و رادیاتورها مفید می باشد. ورق آلومینیومی غیر فرومغناطیس است؛ خاصیتی که در صنایع الکتریکی و الکترونیکی حائز اهمیت می باشد. ورق آلومینیوم همچنین غیر سمی است و معمولا برای ظروف نگهدارنده غذا و نوشیدنی ها مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینیوم را می توان با صافی سطح متنوعی تولید کرد. در حالت صیقلی عادی ظاهر جذابی دارد. عملا آلومینیوم می تواند هر رنگ یا بافتی را به خود بگیرد.
بعضی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر استحکام از فولادهای سازه ای نیز پیشی گرفته اند. اگرچه آلومینیوم خالص و آلیاژهای خاص آن به خاطر استحکام و سختی به شدت کمی که دارند مورد توجه قرار می گیرند استحکام مکانیکی آلومینیوم را می توان با ریز کردن دانه، کار سرد و عناصر آلیاژی افزایش داد که دو فرآیند آخر مقاومت خوردگی را کاهش می دهند.
نحوه تولید ورق آلومینیومی
ورق آلومینیوم به طور مستقیم از شمش آلومینیوم توسط فرآیند نورد گرم تولید می شود. در این فرآیند ابتدا شمش آلومینیوم در درجه حرارت های بسیار بالا گرم شده سپس جهت افزایش طول از میان غلتک ها عبور داده می شود و ضخامت آن کاهش می یابد. محصول نهایی پس از سرد شدن به شکل ورق یا رول پیچیده شده و روانه بازار مصرف می گردد. وقتی آلومینیوم بین رول های تحت فشار عبور داده می شود بسیار نازک شده و در جهتی که در حال حرکت در آن جهت است کشیده تر خواهد شد. این فرایند ساده مبنای تولید ورق آلومینیوم است.
اگر بخواهیم فرآیند تولید ورق آلومینیوم را توضیح دهیم باید گفت که ابتدا عمل رول سازی با شمش های ورقی شکل پیش حرارت دیده آغاز می شود. این شمش ها می توانند بیش از 20 تن وزن داشته باشند. به تناسب زیادتر شدن اندازه نوردهای رول کننده اندازه شمش ها نیز بیشتر خواهد بود. یک شمش نوعی حدودا 6 فوت عرض و 2 فوت بلندی و بیش از 2 فوت ضخامت دارد. این شمش ابتدا حرارت داده می شود تا به دمای مناسب رول شدن برسد سپس داخل یک نورد خرد کننده می شود تا در آنجا آن قدر به جلو و عقب رول شود تا ضخامتش کاهش یافته و به اندازه فقط چند اینچ برسد.
این ورقه می تواند پس از این مرحله نورد سرد شده و یا با استفاده از حرارت مقاومتش بیشتر شود. آلیاژهایی که بیشترین مقاومت را دارند با حرارت عمل آورده شده و سپس به سرعت تا حد دمای اتاق سرد شده و سپس کشیده می شوند. این کار باعث شده تا تنش های داخلی حاصل شده در آن ها در طی مرحله رول سازی و حرارت دهی آرام بگیرد. این ورق های آلومینیومی در دمای اتاق یا به طور مصنوعی در کوره سرد و سخت می شوند تا به ترکیبی دلخواه از میزان استحکام و میزان مقاومت در برابر خوردگی دست یابیم. در پایان پلیت آلومینیومی به‌اندازه دلخواه برش می خورد.
نکته: هر چه آلومینیوم سردتر شود مقاوم تر خواهد بود.
انواع ورق آلومینیوم
لازم است بدانید که شما هنگام خرید با انواع ورق آلومینیوم مواجه می شوید که خوب است با آن ها بیشتر آشنا شوید. در ادامه به معرفی چند نوع از انواع ورق آلومینیوم می پردازیم:
ورق آلومینیوم سری 6000
این دسته ورق ها را به اسم نوع سیلیکون و منیزیوم نیز می شناسند. علت این مساله این است که منیزیوم و سیلیکون دو عضو اصلی آلیاژی در ساخت این ورق ها هستند. این نوع ورق های آلومینیومی در ساخت کانال ها، تیرهای صاف و گرد مورد استفاده قرار می گیرد. این خانواده چند عضو دارد که در ادامه به 3 عضو آن اشاره می کنیم.
ورق آلومینیوم مدل 6082: رایج ترین مقاطع و ورق های آلومینیومی تجاری است.
ورق آلومینیوم مدل 6063: این نوع ورق آلیاژی با قدرت متوسط است و رایج ترین نوع برای اکسترود به حساب می آید.
ورق آلومینیوم مدل 6061: این نوع ورق آلومینیوم قدرت متوسط دارد. خوب است بدانید که مدل 6082 نزدیک ترین معادل برای این مدل بوده و تفاوت این دو خیلی اندک است. این نوع ورق به جهت مقاومت زیاد آن در برابر خوردگی در تمامی درجه های حرارت، قابلیت زیاد جوش کاری و لحیم کاری دارد. کاربردهای عمده آن در اتصالات لوله ها و اجزای پل هاست. در مقایسه با آلیاژ 2024 و 7075 استحکام این نوع ورق آلومینیومی کمتر است.
ورق آلومینیوم 5000: از اجزا اصلی در ساخت این خانواده منیزیوم است. این نوع آلیاژ از آلیاژهای غیر قابل عمل آوردگی با حرارت به حساب می آید. این خانواده مقاومت زیادی در برابر خوردگی براثر آب شور دارد و به همین علت اغلب به آن مدل دریایی گفته می شود. در ادامه به چند آلیاژ از این خانواده اشاره می کنیم:
ورق آلومینیوم مدل 5083: در بین آلیاژهای غیر قابل عمل آوردگی با حرارت از همه مستحکم تر به حساب می آید البته به استحکام 6082 نمی رسد.
ورق آلومینیوم مدل 5754: آلیاژی با قدرت متوسط است. اگر بخواهیم مقایسه کنیم به قدرت 6082 و 5083 نمی رسد اما این نوع از مدل 5251 قوی تر است .
ورق آلومینیوم مدل 5052: این آلیاژ مشابه آلیاژ 3003 است اما مقاومت آن در برابر خوردگی و نیز استحکام آن بیشتر است. این نوع ورق نوعا در ساخت ظروف پخت و پز، جعبه های پست و نرده سازی استفاده می شود.
سری 1000 ورق آلومینیوم: در بین انواع ورق های تجاری آلومینیوم این ورق از همه خالص تر است. در هر یک از انواع ورق 1000 حداقل 99 درصد آلومینیوم خالص به کار رفته است و به همین دلیل قدرت مقاومت بسیار بالایی دارند که متمایز از سایر انواع ورق آلومینیوم است. مدل 1050 این خانواده، رایج ترین ورق در بریتانیا است. مدل 1050H14 به شدت قابلیت مفتول شدن دارد و به همین خاطر معمولا در اموری که نیازی به خمش برای درست کردن شکل مشخصی است استفاده می شود.
ورق آلومینیوم مدل 2024: این آلیاژ در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم از همه بیشتر در صنعت هوافضا استفاده می شود. این ورق دارای قدرتی قابل قبول و مقاومت زیاد در برابر فرسودگی است. همچنین قابلیت ماشین کاری و ساختار بلوری این ورق آلومینیوم خوب است. این نوع ورق برای ساخت اجزا و اتصالات دقیق یک گزینه عالی محسوب می شود مانند اتصالات فضاپیما، اجزای کامپیوتری و زبانه درب.
ورق آلومینیوم مدل 3003: این نوع آلیاژ از همه بیشتر مورد استفاده است. قابلیت کار با آن و مقاومتش در برابر خوردگی عالی است و در پرداخت نهایی مانند لمینت کردن یا اندیزه کردن به خوبی واکنش نشان می دهد. این نوع ورق آلومینیوم نوعا جهت مخازن فشار، درب های گاراژ، ابزار معماران و… استفاده می شود.
ورق آلومینیوم مدل 7075: استحکام این ورق بسیار زیاد و قابل مقایسه با بسیاری از ورق های فولادی است. هزینه این ورق نسبتا زیاد بوده و به همین خاطر زمانی استفاده می شود که مدل های ارزان تر مناسب پروژه مورد نظر نباشند. کاربردهای نوعی آن در اتصالات فضاپیما، اجزا موشک ها، قاب دوچرخه، قطعه سازی و… است.
ورق آلومینیوم آلومولد: ورق آلومینیوم آلومولد (Alumold) یک ورق منحصر به فرد بوده که به طور موفقیت آمیزی جایگزین استیل مدل P-20 در بسیاری از کاربردها شده است. این نوع ورق رسانایی گرمایی بهتری دارد. به علاوه ثبات ابعادی آن نیز از دیگر ویژگی های این ورق آلومینیومی می باشد.
عمده کاربردهای ورق آلومینیوم
آلومینیوم همواره فلزی محبوب در دست صنعتگران بوده است. ورق آلومینیوم پرکاربردترین فرم آلومینیوم صنعتی می باشد که دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلف است. این نوع ورق که در انواع بسیار متنوعی تولید می شود، به طور مستمر قابلیت بازیافت دارد و جالب است که حین بازیافت خاصیت های خود را از دست نمی دهد. ورق آلومینیوم که پرکاربرد ترین فرم آلومینیوم صنعتی می باشد، در موارد زیادی کاربرد دارد. برای مثال یکی از کاربردهای این نوع ورق در صنعت هوافضا و ساخت بدنه هواپیما، فضاپیما و جت ها و نیز مخزن سوخت فضاپیما است. ورق آلومینیوم همچنین در صنعت ساختمان سازی استفاده می شود مانند ساخت نمای ساختمان ها، پوشش بیرونی دیوارها، ناودان ها، ساخت سقف و سایه بان، در اتصالات آشپزخانه و نیز ساخت گاراژ هم به کار می رود. این نوع ورق را در انواع رنگ ها می توان یافت. همچنین ورق های آلومینیومی در ساخت وسایل برقی منزل و وسایل آشپزی نیز استفاده می شوند.
این تمام ماجرا نیست چرا که اصولا ورق آلومینیوم به دلیل استحکام زیاد در کارهای تحت تنش زیاد و سنگین قابل استفاده است. برای مثال از این نوع ورق در ساخت لایه زرهی ادوات جنگی استفاده می کنند، چرا که زره های آلومینیومی با آلیاژ نظامی می توانند شلیک 50 کالیبری را از خود منحرف کنند و مانع نفوذ آن به داخل زره شوند در حالی که بقیه متریال ها در برابر این شلیک سوراخ می شوند! همچنین به دلیل مقاومت زیاد آلومینیوم در برابر خوردگی این ورق در ساخت قایق به کار گرفته می شود. تعمیر واگن های باری و کامیون ها و نیز ساخت پروفیل های مورد استفاده در ساخت کشتی ها نیز از دیگر کاربردهای ورق های آلومینیومی است. ما در این مقاله کوشیده ایم شما را با این نوع ورق، نحوه تولید، کاربردهای آن و همچنین انواع ورق آلومینیوم بیشتر آشنا کنیم. در ادامه انواع کاربرد این محصول را به صورت خلاصه می توانید مشاهده نمائید:
آلومینیوم صنعتی در بیشتر صنایع به شکل ورق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول توسط شرکت‌های مختلف تولید شده و در ضخامت، رنگ و آلیاژهای متنوعی عرضه می‌شود، مواردی که در تعیین قیمت ورق آلومینیومی تاثیرگذار هستند. ویژگی‌هایی مانند شکل‌پذیری بالا، سطح براق و مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی باعث شده تا میزان کاربرد ورق آلومینیوم در صنایع گوناگون، بسیار بالا باشد. در ادامه به برخی از این کاربردهای صنعتی اشاره می‌شود.
صنعت هوافضا: کاربرد ورق آلومینیوم در هواپیماهای مدرن، منحصر به ساخت بدنه نبوده و تقریبا در تمامی بخش‌ها مانند بال‌ها، درها، بلبرینگ‌ها، توربین‌های موتور و... از آن استفاده می‌شود. فلز آلومینیوم، حدود ۵۵ تا ۸۱ درصد از وزن کل هواپیماهای مختلف را تشکیل می‌دهد. آلیاژهای سری ۲۰۰۰، ۷۰۰۰ و ۸۰۰۰ به دلیل مقاومت بالا در برابر کشش، نسبت به وزن کم، استفاده زیادی ساخت هواپیماهای تجاری و نظامی دارند. نسل جدید آلیاژهای آلومینیمی_لیتیومی، باعث کاهش وزن هواپیما تا ۲۵ درصد می‌شود. این آلیاژها، نسبت به مواد قبلی مورد استفاده در این صنعت، چگالی کمتری دارند و میزان چقرمگی و مقاومت در برابر تخریب در آن‌ها بیشتر است. استفاده از آلیاژ آلومینیوم_لیتیومی در مقایسه با کامپوزیت‌ها، مصرف سوخت را تا ۲۷ درصد کاهش داده و مقاومت نسبت به خوردگی و ساختار بدنه را بهبود می‌بخشد.
صنعت ساختمان‌سازی: کاربرد ورق آلومینیوم در بخش‌های مختلف صنعت ساختمان‌سازی مانند ساخت نمای بیرونی ساختمان‌ها، سقف‌ها و دیوارها بسیار زیاد است. ساختمان‌سازان همچنین تمایل زیادی برای افزایش کاربرد ورق آلومینیوم در درها، پنجره‌ها و بالکن‌های مدرن دارند. زیرا این فلز قابلیت مناسبی برای روکاری سطحی، عایق‌کاری در برابر صوت، تهویه مطبوع و... دارد.
صنایع نظامی: اولین مورد کاربرد ورق آلومینیوم در صنایع نظامی، به سال ۱۹۸۲ و در بدنه قایق‌های اژدر باز می‌گردد. آلیاژی از این ورق که به آسانی جوش داده شده و همچنین سطح معینی از حفاظت را فراهم کند، برای استفاده نظامی مناسب است.
صنایع دریایی: کشتی‌های حمل بار و مسافر که سازندگان آن‌ها خواهان سرعت بیشتری نیز هستند، مهم‌ترین و بزرگ‌ترین پتانسیل کاربرد ورق آلومینیوم در صنایع دریایی به شمار می‌روند. ورق‌های آلومینیومی در ساخت بدنه، اتاق روی عرشه، درب انبار و سایر بخش‌های قایق‌های کوچک تفریحی، کشتی‌های لوکس و ماهیگیری و قایق‌های پرسرعت گشت‌زنی به کار می‌روند.
صنعت حمل و نقل: یکی از مهم‌ترین زمینه‌های کاربرد ورق آلومینیوم، صنعت حمل و نقل زمینی و ریلی است. خاصیت مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، این امکان را به سازندگان می‌دهد تا در قسمت‌هایی که بیشتر در معرض فرسایش قرار دارند، از فلز آلومینیوم استفاده کنند. در صنعت حمل و نقل ریلی، ورق آلومینیوم در تولید واگن‌های مخصوص حمل بار و مسافر، ریل‌ها، انواع لوکوموتیوها و تزئینات داخلی متروها و ترن‌ها به کار کاربرد دارد. بیشترین کاربرد ورق آلومینیوم در این صنعت، ساخت ترن‌های سریع‌السیر و یکی دیگر از موارد کاربرد ورق آلومینیوم در حمل و نقل، در صنعت خودروسازی است. ریخته‌گری موتور خودروها، چرخ‌ها، رادیاتورها و بدنه خودروها وابسته به آلومینیوم است. آلیاژهای سری ۵۰۰۰ و ۶۰۰۰ آلومینیوم، با دارا بودن ویژگیهای موردنیاز در این صنعت متداول‌تر هستند.
ساخت لوازم خانگی (مثل اجاق گاز)، صنعت داروسازی، ساختن پلاک، مخازن نگهدارنده سوخت در دمای پایین و... از دیگر موارد کاربرد ورق آلومینیوم به شمار می‌روند.
تماس فوری(مشاوره و خرید)