Loading...
0
سبد خرید
سبد خالی است
پنجشنبه 6 تیر 1398 - 03:46

تولید پروفیل آلومینیوم - اکستروژن

تولید پروفیل آلومینیوم - اکستروژن

تاریخچه و خواص آلومینیوم


امروزه آلومینیوم پس از فولاد پرمصرف ترین فلز جهان محسوب میشود. پیشینه ی تولید این فلز حتی به دو قرن هم نمی رسد و در مقایسه با فولاد و مس که از فلزات دیر آشنای صنعت هستند فلزی جوان محسوب میشود که توانسته است با عمری کوتاه جایگاه مصرفی و ارزشی بالایی را در صنایع مختلف به خود اختصاص دهد. دلیل این عمر کوتاه و عدم استفاده از این فلز در سال های پیشین نوع سنگ معدن این فلز و نحوه ی استخراج آلومینیوم از آن می باشد. مشکل و هزینه بر بودن استخراج آلومینیوم از سنگ معدن اکسیدی آن (روش الکترولیز) باعث تاخیر حضور این فلز در توسعه صنعتی تا سال های پس از آغاز قرن نوزدهم شد.

.

.

.
تهیه آلومینیوم در مقیاس تجاری برای اولین بار در سال ۱۸۸۵ توسط سن کلردویل انجام شد و به عنوان فلز کمیاب و بسیار گران قیمت وارد بازار شد. به گونه ای که گفته می شود در قصر ناپلئون سوم از ظروف آلومینیومی به جای ظروف طلا جهت پذیرایی مهمانان ویژه استفاده میشد. اما کشفیات مستقل که در سال ۱۸۸۶ توسط هال در امریکا و هرولت در فرانسه انجام شد به توسعه یک روش اقتصادی برای استخراج آلومینیوم با خلوص بالا به روش الکترولیز منجر شدکه هم اکنون نیز مبنای تولید صنعتی الومینیوم محسوب می شود.
می توان گفت قرن بیستم قرن شکوفایی صنعت آلومینیوم بوده است و هم اکنون حضور آن در صنایع حمل و نقل (هواپیما – خودرو – کشتی و …) به خوبی قابل مشاهده است.
.

.

خواص شگفت انگیز آلومینیوم

آنچه باعث شد تا این فلز تا این حد مورد توجه قرار گیرد  تجمیع خواص مختلف و البته بسیار کاربردی در کنار یکدیگر در یک فلز به نام آلومینیوم است. خواصی که همراه شدن آنها باهم باعث شده تا آلومینیوم بر اساس نیازهای متفاوت در موارد بسیاری کاربرد پیدا کند. علاوه بر آن وجود آلیاژهای مختلف آلومینیوم (بیش از چهارصد و پنجاه آلیاژ ثبت شده) و تنوع خواص آنها نیز از دلایل بکارگیری آلومینیوم به مقدار بسیار و در کاربردهای متفاوت شده است. خواص آلومینیوم به گونه ایست که می توان گفت هیچ فلز یا خانواده ای از فلزات یک چنین ترکیبی از خواص مورد نظر را همچون آلومینیوم ندارند.

.

.

برخی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر کیفیت و خواص مختلف از تمام فلزات پیشی گرفته اند.

خواص ویژه ای که باعث شده تا این فلز لقب اعجوبه فلزات را به خود اختصاص دهد عبارتند از:

۱- وزن کم: چگالی سنگین ترین الیاژ آلومینیوم کمتر از ۳  g/cm3
۲- هدایت الکتریکی زیاد: دربین مواد هادی آلومینیوم پس از نقره و مس و طلا در مرتبه چهارم قرار دارد.
۳- هدایت حرارتی زیاد: در صورتی که هدایت حرارتی در واحد وزن مبنا قرار بگیرد، هدایت حرارتی آلومینیوم دو برابر مس خواهد بود.
۴- قابلیت های انعکاس
۵- خاصیت جرقه نزدن و غیر مغناطیسی بودن
۶- مقاومت یاد در برابر خوردگی
۷- نقطه ی ذوب متفاوت آلیاژهای آلومینیوم
۸- افزایش استحکام در دماهای پایین
۹- نسبت استحکم ب وز بالا
۱۰- استحکام نسبی
۱۱- مدول الاستیک
۱۲- پارامتر سفتی
۱۳- درصد ازدیاد طول
۱۴- شکل پذیری بالا
۱۵- اتصال آسان
۱۶- جوش پذیری آلیاژهای آلومینیوم
۱۷- قیمت زیاد ضایعات وقراضه
۱۸- قابلیت بازیافت آلومینیوم

.


واحد تولید پروفیل آلومینیوم به روش اکستروژن (Extrusion):

اکستروژن فرایند تغییر شکل پلاستیکی است که در آن بیلت در اثر اعمال نیرو از قالبی با سطح مقطع کوچک تر عبور می کند. در واقع اکستروژن فرایند متراکم سازی غیر مستقیم است. نیروهای لازم برای این متراکم سازی به وسیله تماس بیلت با محفظه قالب (کونتینر) و قالب ایجاد می شوند که مقادیر آنها بسیار زیاد است. تماس بیلت با محفظه قالب و قالب منجر به ایجاد تنش های فشاری بالایی می شود که این تنش ها باعث کاهش احتمال بروز ترک سطحی بیلت حین انجام فرایند می شود.

اکستروژن بهترین روش برای شکستن ساختار ریختگی بیلت است چرا که در این فرایند بیلت تنها تحت تاثیر نیروهای فشاری قرار می گیرد. بسته به نوع آلیاژ و روش مورد نظر اکستروژن می تواند به صورت سرد و گرم انجام شود. در اکستروژن گرم بیلت برای تسهیل در انجام تغییر شکل پلاستیک پیش گرم می شود.
در اکستروژن مستقیم که مرسوم ترین روش مورد استفاده در اکستروژن آلومینیوم است، بیلت داخل محفظه قالب قرار گرفته و با فشار رام به درون قالب هل داده می شود.
روش اکستروژن مستقیم، در تولید میلگرد آلومینیومی، مفتول آلومینیومی، لوله آلومینیومی و مقاطع آلومینیوم تو پر و تو خالی مورد استفاده قرار می گیرد.

در اکستروژن مستقیم، سیلان فلز هم جهت با حرکت رام است. در حین انجام فرایند بیلت بر روی دیواره محفظه قالب می لغزد. وجود نیروهای اصطکاکی به میزان قابل توجهی باعث افزایش فشار مورد نیاز رام می گردد.

پس از آنکه اکستروژن تمام شد، معمولا به منظور بهبود مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون انجام عملیات سطحی ضروری است.

.

.

مراحل ساخت قالب اکستروژن

ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم پس از تایید نقشه پروفیل توسط تیم فنی شامل مجموعه موارد ذیل می شود:

۱: طراحی قالب(مهمترین بخش از پروسه قالب سازی) پس از گرفتن نمونه پروفیل یا نقشه

۲: برش فولاد مطابق مقطع مورد نظر

۳: تراشکاری و کلفت کاری اولیه

۴: ماشین کاری دستی و سی ان سی

۵: سخت کاری فولاد

۶: وایرکات مقطع

۷: اسپارک کاری

۸: تنش گیری از فولاد

۹: سنگ کاری سطخ فولاد

۱۰: فیلرکاری و در نهایت آماده سازی قالب برای تولیدکلیه این موارد طی ۱۲ روز کاری انجام میگردد.

آخرین مرحله و مهمترین مرحله تست و تنظیم قالب اکستروژن می باشد که ۲ تا ۵ روز زمان صرف می کند.

.

.
■ واحد کنترل کیفیت اکستروژن:

در کارگاه اکستروژن مقاطع الومینیومی می بایست به طور دقیق و به اندازه لازم تولید شوند و به همین جهت، یکی از کارهای اساسی در تولید مقاطع، ‌اندازه گیری می باشد. دقت در اندازه گیری مقاطع بسیار مهم و لازم است. زیرا که باید مطمئن شویم مقاطع بعد از عملیات اکسترود به طور مناسب با یک دیکر مونتاژ (یا بر هم سوار یا منطبق) خواهند شد. در صورتیکه هنگام اندازه گیری بی احتیاطی شود و به طور صحیح عملیات اندازه گیری صورت نگیرد، ‌وقت و مواد مصرف شده، هدر رفته و کار انجام شده بی ارزش تلقی می گردد.

از خواص مهم مکانیکی فلزات سختی آنها است که این مشخصه در فلزات معرف و فاکتوری است متناسب با سایر خصوصیات مکانیکی آن ها، سختی مجموعه‌ای از خواص و مشخصاتی است که یک فلز با یک جسم ممکن است دارا باشد، اهم این خواص عبارتند از: مقاومت در مقابل سائیدگی، مقاومت در مقابل بریدن، خراش برداشتن، قدرت بریدن مواد دیگر، مقاومت در مقابل تغییر شکل گرفتن پلاستیکی، دارا بودن مدول الاستیسیته زیاد، تنش تسلیم و مقاومت کششی بالا داشتن، دارای شکنندگی زیاد بودن و کم بودن قابلیت انعطاف و خاصیت چکش‌خواری. به طوری که ملاحظه می‌شود اغلب این خواص با یکدیگر مربوط هستند.

نظرات

    ارسال نظر

    مرجع تخصصی مکاترونیک CNC

    .

    آمار

    • تعداد کالا: 52
    • بازدید امروز: 33
    • بازدید دیروز: 267
    • بازدید کل: 151443