در و پنجرههای آلیاژ آلومینیوم، قابهای تلفن همراه، قوطیهای آلومینیومی و حتی بالهای هواپیما که هر روز با آنها مواجه میشویم، به نظر میرسد همه از "آلومینیوم" ساخته شدهاند، اما در حقیقت، انواع مختلفی دارند و کاربردهای بسیار متفاوتی دارند. در میان آنها، "آلومینیوم فرفورژه" به عنوان "همه-گردنده" خانواده آلومینیوم، در تمام جنبه های تولید صنعتی و زندگی روزمره نفوذ می کند.
بسیاری از مردم "آلومینیوم فرفورژه" را با مواد آلومینیومی معمولی اشتباه می گیرند. امروز همه چیز را روشن خواهیم کرد: آلومینیوم فرفورژه دقیقاً چیست؟ و برخی از مواد آلومینیومی رایج در اطراف ما چیست؟
01
آلومینیوم فرفورژه، دقیقاً "فرفورژه" چیست؟
به عبارت ساده تر، آلومینیوم فرفورژه (آلیاژ آلومینیوم فرفورژه) یک آلیاژ آلومینیومی است که تحت فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک مختلف برای تولید ورق، میله، پروفیل یا آهنگری قرار گرفته است. ویژگی های اصلی آن "شکل پذیری و استحکام بالا" است که آن را از آلومینیوم ریخته گری که مستقیماً به شکل ریخته می شود متمایز می کند.
"فرایند تولد" آن مانند "جعل آهن در یک جسم مفید" است: ابتدا شمش های آلومینیوم ذوب شده و به شکل بیلت ریخته می شوند. پس از همگن سازی، آنها به طور مکرر از طریق نورد، اکستروژن، کشش و آهنگری پردازش می شوند تا در نهایت به شکل های مختلف مورد نیاز ما تبدیل شوند-مانند نورد کردن ورق های نازک برای قوطی های نوشیدنی، اکسترود کردن پروفیل برای درها و پنجره ها، و آهنگری آهنگری برای قطعات هواپیما.
با گفتن همه اینها، اجازه دهید سه مزیت اصلی آلومینیوم فرفورژه را معرفی کنیم:
· سبک وزن: با چگالی کم، تنها حدود 1/3 فولاد، می تواند وزن محصول را کاهش دهد و در عین حال استحکام ساختاری را حفظ کند، و آن را به یک "معجزه{2}} صرفه جویی در وزن" در صنایع هوافضا و خودرو تبدیل می کند.
· آسان برای پردازش: انعطاف پذیری عالی اجازه می دهد تا آن را به اشکال پیچیده از طریق فرآیندهای تغییر شکل مختلف ساخته شده است. همچنین می تواند تحت عملیات حرارتی مانند بازپخت و کوئنچ قرار گیرد تا به طور انعطاف پذیری خواص خود را تنظیم کند.
· مزایای چندگانه ترکیبی: هدایت الکتریکی و حرارتی خوب، مقاومت در برابر خوردگی قوی، و برخی از مدل ها، پس از عملیات تقویتی، حتی می توانند با استحکام فولاد رقابت کنند، و آنها را برای کاربردهای مختلف پیچیده مناسب می کند.
در اینجا یک نکته مهم برای تشخیص وجود دارد: تفاوت اصلی بین آلومینیوم فرفورژه و آلومینیوم ریختهگری در «روش شکلدهی» آنها نهفته است-آلومینیوم ریختهگری به صورت «مایع-شکلدهی است» (مانند ریختن سیمان، آلومینیوم مذاب در قالب ریخته میشود تا سرد و جامد شود)، مناسب برای ساخت قطعات با استحکام کم، مانند بلوکهای پیچیده موتور). آلومینیوم فرفورژه برای اجزای ساختاری که به استحکام بالا و انعطاف پذیری بالا نیاز دارند (مانند بالهای هواپیما و بدنه خودرو) مناسب است.
02
خانواده آلومینیوم فرفورژه به دو دسته با کاربردهای متفاوت تقسیم می شود
خانواده آلومینیوم فرفورژه گسترده است و بر اساس اینکه آیا می توان آن را از طریق عملیات حرارتی تقویت کرد، می توان آن را به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
1. آلومینیوم فرفورژه که نمیتوان-در حرارت عمل کرد: این ماده نسبتاً نرم، مقاوم در برابر خوردگی-و معمولاً در کاربردهای روزمره استفاده میشود.
این نوع آلومینیوم فرفورژه در درجه اول به تقویت محلول جامد و تقویت تغییر شکل سرد برای افزایش استحکام خود متکی است. مزایای اصلی آنها انعطاف پذیری خوب و مقاومت در برابر خوردگی قوی است، اما استحکام آنها نسبتا کم است. آنها برای محصولاتی مناسب هستند که به استحکام بالایی نیاز ندارند اما نیاز به پردازش آسان و مقاومت در برابر خوردگی دارند. انواع متداول عبارتند از:
* آلیاژهای آلومینیوم-منگنز: یک مثال معمولی LF21 (علامت گذاری چینی) است. آنها مقاومت در برابر خوردگی عالی و انعطاف پذیری خوبی دارند و معمولاً برای ساخت قوطی های نوشیدنی، ظروف پخت و پز و پانل های سقف استفاده می شوند. بسیاری از قوطی های آلومینیومی که می نوشیم از این نوع آلومینیوم ساخته شده اند.
* آلیاژهای آلومینیوم{0}}منیزیم: این آلیاژها دارای استحکام بالاتری نسبت به آلیاژهای آلومینیوم-منگنز هستند، به بیش از 300 مگاپاسکال میرسند و مقاومت در برابر خوردگی قوی دارند و بهویژه برای محیطهای دریایی مناسب هستند. آنها به طور گسترده در سازه های جوش داده شده، مانند بدنه کامیون کمپرسی، مخازن ذخیره نفت، بدنه کشتی های کوچک و برخی از اجزاء در دکوراسیون معماری استفاده می شوند.
2. آلومینیوم فرفورژه قابل عملیات حرارتی-: سختی بالا.
این نوع از آلیاژهای آلومینیوم فرفورژه در درجه اول استحکام خود را از طریق سخت شدن بارندگی (سخت شدن پیری) افزایش می دهند و در نتیجه استحکام آنها بسیار بیشتر از مقاومت قبلی است. برخی از مدلها در برنامههای صنعتی پیشرفته استفاده میشوند. انواع متداول عبارتند از:
* **آلومینیوم-مس/آلومینیوم-مس-منیزیم (دورالومین):** با علامت LY، یک نمونه معمولی LY12 (مطابق با آلیاژ بینالمللی 2024) است. با استحکام کششی به 470-480 مگاپاسکال، استحکام بالای آن آن را به یک انتخاب متداول در صنعت هوافضا تبدیل میکند که برای ساخت بدنه، بالها و سایر اجزای ساختاری هواپیما استفاده میشود. همچنین در برخی از قطعات مکانیکی با مقاومت بالا استفاده می شود.
* **آلومینیوم-منیزیم-سیلیکون:** متداولترین آلیاژ استحکام متوسط-که با علامت LD مشخص میشود، نمونه معمولی آن LD1 است (مطابق با آلیاژ بینالمللی 6063). قابلیت جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و به آسانی قابل درمان سطحی (مانند آنودایز) است. این یک پایه اصلی در پروفیل های ساختمانی است که برای درها، پنجره ها، دیوارهای پرده و مبلمان ضروری است.
* آلیاژ مس آلومینیوم-روی-منیزیم- (آلومینیوم فوق{{3} سخت): با علامت LC، یک نمونه معمولی LC9 (مطابق با آلیاژ بین المللی 7075) است. استحکام کششی آن می تواند به 540-570 مگاپاسکال برسد که استحکام بسیار بالایی را نشان می دهد. این عمدتا در زمینه های هوافضا و نظامی مانند ارابه فرود هواپیما و اجزای ساختاری با استحکام بالا استفاده می شود.
علاوه بر آلومینیوم فرفورژه، بسیاری از مواد رایج آلومینیومی دیگر در اطراف ما وجود دارد که اشکال و کاربردهای متفاوتی دارند. پس از تحقیق آنلاین، فهرستی از چهار مورد از متداول ترین مواد آلومینیومی را گردآوری کرده ایم. بیایید نگاهی بیندازیم.
03
نه فقط آلومینیوم فرفورژه! این مواد آلومینیومی نیز در زندگی روزمره رایج هستند
1. آلومینیوم خالص: ابتدایی ترین نوع آلومینیوم، نرم اما مفید.
خلوص بالا (معمولا بالای 99٪)، هدایت الکتریکی و حرارتی عالی، اما استحکام کم. پلاستیسیته خوب، عمدتا در ساخت سیم، کابل، و مواد عایق، و همچنین فویل آلومینیومی معمولی (بسته بندی مواد غذایی، فویل آشپزخانه) استفاده می شود. مقداری آلومینیوم خالص نیز در مایحتاج ساده روزمره استفاده می شود.
2. آلومینیوم ریختهگری: دارای شکلهای پیچیده، کارایی بالا-.
مواد آلومینیومی "مایع" که قبلاً ذکر شد دارای محتوای سیلیکون بالا (7٪ تا 25٪)، سیالیت خوب است و به راحتی می توان آن را به اشکال پیچیده مانند بلوک های موتور خودرو، محفظه جعبه دنده، قطعات توپی چرخ ها و برخی قطعات مکانیکی کوچک درآورد. هزینه کم و سرعت شکلدهی سریع آن، آن را به یک انتخاب مقرون به صرفه{4}}در زمینه صنعتی تبدیل میکند.
3. پروفیل های آلومینیومی: اولین انتخاب برای درها، پنجره ها و دیوارهای پرده ای. یک ضرورت
عمدتاً متعلق به آلیاژ آلومینیوم-منیزیم-سیلیکون (آلیاژ 6063) در آلومینیوم فرفورژه هستند، آنها از طریق قالب گیری اکستروژن، با اشکال مقطعی{3} مختلف (لوله های مسطح، کانالی، و گرد و غیره) ساخته می شوند. آنها به طور گسترده ای در ساختمان ها و پنجره ها، دیوارهای پرده، نرده ها و همچنین تکیه گاه ها و قاب های تجهیزات صنعتی و حتی اجزای تزئینی مبلمان و لوازم خانگی استفاده می شوند. درب ها و پنجره های آلیاژ آلومینیومی که معمولا در خانه های ما دیده می شوند، معمولی ترین پروفیل های آلومینیومی هستند.
4. ورق / فویل آلومینیوم: در هر خانواده یافت می شود. به طور گسترده استفاده می شود.
ورق های آلومینیومی از آلومینیوم فرفورژه نورد می شوند. ضخامت های مختلف کاربردهای متفاوتی دارند. از ورق های آلومینیومی نازک برای بدنه خودروها و سقف ساختمان ها استفاده می شود، در حالی که از ورق های ضخیم تر برای مخازن تحت فشار استفاده می شود. فویل آلومینیومی یک محصول آلومینیومی فوق نازک-سرد- نورد شده با آب بندی خوب و مقاومت در برابر خوردگی است. علاوه بر بسته بندی مواد غذایی، در بسته بندی های دارویی و مواد محافظ برای محصولات الکترونیکی مانند بسته بندی فویل آلومینیومی برای قرص ها و فویل محافظ داخل تلفن های همراه نیز استفاده می شود.
آلومینیوم فرفورژه "یک نوع آلومینیوم" نیست، بلکه یک اصطلاح کلی برای "آلیاژهای آلومینیوم کارآمد" است. با استحکام بالا، سبک وزن و سهولت پردازش، بخش قابل توجهی از صنعت در بخش های هوافضا، ساخت و ساز و خودرو را پشتیبانی می کند. در این میان پروفیل های آلومینیوم خالص، آلومینیوم ریخته گری و آلومینیوم نیز در کاربردهای مختلف نقش خود را ایفا می کنند.
دفعه بعد که محصولات آلیاژ آلومینیوم را مشاهده کردید، سعی کنید تشخیص دهید که پروفیل آلومینیومی فرفورژه است یا قطعه آلومینیوم ریخته گری. پس از خواندن این مطلب، شما نیز می توانید یک "متخصص آلومینیوم" شوید.
